ACV des filières de production décentralisée d`énergie thermique à

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RAPPORT TECHNIQUE ANALYSE DU CYCLE DE VIE (ACV) DES FILIÈRES DE PRODUCTION DÉCENTRALISÉE D'ÉNERGIE THERMIQUE À PETITE ÉCHELLE Juin 2013 Préparé pour : Hydro‐Québec Unité environnement et développement durable Direction principale Environnement et Affaires corporatives 75 boul. René‐Lévesque ouest, 2ème étage Montréal (Québec) H2Z 1A4 Ce rapport a été préparé par la Chaire internationale sur le cycle de vie, unité de recherche du CIRAIG (le Centre interuniversitaire de recherche sur le cycle de vie des produits procédés et services). Fondé initialement par l’École Polytechnique de Montréal, en collaboration avec l’Université de Montréal et l’École des Hautes Études Commerciales de Montréal, le CIRAIG a été mis sur pied afin d’offrir aux entreprises et aux gouvernements une expertise universitaire de pointe sur les outils du développement durable. Le CIRAIG est le seul centre de recherche interuniversitaire sur le cycle de vie au Canada. Il est également un des plus importants sur le plan international. AVERTISSEMENT : À l’exception des documents entièrement réalisés par le CIRAIG, tel que le présent rapport, toute utilisation du nom du CIRAIG ou de l’ÉCOLE POLYTECHNIQUE DE MONTRÉAL lors de communication destinée à une divulgation publique associée à ce projet et à ses résultats doit faire l’objet d’un consentement préalable écrit d’un représentant dûment mandaté du CIRAIG ou de l’École Polytechnique. Chaire internationale sur le cycle de vie Unité de recherche du CIRAIG École Polytechnique de Montréal Département de génie chimique 2900, Édouard‐Montpetit Montréal (Québec) Canada C.P. 6079, Succ. Centre‐ville H3C 3A7 http://www.chaire‐cycledevie.org/fr/ Hydro‐Québec Rapport technique Équipe de travail Réalisation Marie‐Luc Arpin, M.Sc. Réalisation de l’ACV des filières thermiques Collaboration Geneviève Martineau, ing., M.Sc.A. Analyste senior, Révision interne et réponse aux réviseurs Renée Michaud, ing., M. Ing. Directrice des affaires industrielles Coordination du projet Projet réalisé sous la responsabilité du Pr. Réjean Samson, ing., Ph.D. Revue critique par un comité d’experts indépendants Gontran Bage, ing. Ph.D. Présidence du comité de révision Ingénieur senior, chez Dessau au moment d’initier la revue critique. Reda Djebbar, ing. Ph.D. Révision CanmetÉnergie – Ressources naturelles Canada Philippe Pasquier, ing., Ph.D. Révision Dép. des génies civil, géologique et des mines, Polytechnique Montréal Juin 2013 ACV de filières de production décentralisée d'énergie thermique à petite échelle Page iii Chaire internationale sur le cycle de vie post revue critique Page iv ACV de filières de production décentralisée d'énergie thermique à petite échelle Juin 2013 Hydro‐Québec Rapport technique Sommaire Hydro‐Québec a mandaté la Chaire internationale sur le cycle de vie pour qu’elle analyse et compare au moyen de la méthodologie d’analyse du cycle de vie (ACV) le profil environnemental de différentes filières de production décentralisée d’énergie thermique à petite échelle. Les objectifs de cette étude sont de : 1. Établir le profil environnemental de cycle de vie de différents systèmes génériques de production décentralisée d’énergie thermique utilisés dans des conditions climatiques québécoises moyennes ; 2. Identifier les points chauds (c.‐à‐d. les plus grands contributeurs à l’impact) et les paramètres clés (c.‐à‐d. les paramètres qui influencent le plus le bilan environnemental) propres aux différents systèmes à l’étude ; 3. Comparer les systèmes entre eux et avec un système de chauffage électrique alimenté par le réseau provincial d’Hydro‐Québec (système de référence). Les technologies modélisées sont dites à petite échelle, car elles fournissent moins de 50 kilowatts (kW) (soit un maximum théorique de 438 000 kilowattheures (kWh)/an, considérant une production efficace à 100 % durant toute l’année) et leur énergie est dite décentralisée, car leur exploitation se fait à proximité des bâtiments à approvisionner. De telles installations permettent à leurs propriétaires de produire l’énergie thermique nécessaire au chauffage des pièces et de l’eau de consommation de leur résidence. En tout, cinq technologies de production décentralisée d’énergie thermique à petite échelle ont été retenues et comparées au système de référence : 
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Systèmes géothermiques 1. Pompe à chaleur liquide‐air monobloc : capacité 10 kW, durée de vie globale de 50 ans1, 72 000 MJ/an, COP = 3,5 2. Pompe à chaleur liquide‐eau (ou hydronique) : capacité 10 kW, durée de vie globale de 50 ans, 72 000 MJ/an, COP = 3,9 Systèmes solaires thermiques 3. Système thermosolaire à collecteurs plats : 6 m² de captage, durée de vie globale de 25 ans, 7 766 MJ/an en moyenne. 4. Système thermosolaire à tubes sous vide : 10,5 m² de captage, durée de vie globale de 25 ans, 18 744 MJ/an en moyenne. 5. Système thermosolaire à collecteurs à air vitrés : deux capteurs, durée de vie globale de 37,5 ans, 10 800 MJ/an en moyenne. Le système de référence comprend quant à lui des plinthes électriques de 1 000 W et un chauffe‐eau électrique de 60 gallons (227 litres), alimentés par le réseau québécois (soit l’énergie produite par Hydro‐Québec, l’électricité achetée de producteurs privés et les importations) de manière à représenter l’électricité disponible chez le consommateur en 2011. Le mélange d’approvisionnement final considéré est composé à 95,73 % 1
La durée de vie « globale » d’un système est basée sur la longévité de sa principale composante, soit la boucle souterraine dans le cas des systèmes géothermiques et les capteurs solaires dans le cas des systèmes solaires thermiques. Les autres composantes des systèmes peuvent cependant avoir des durées de vie différentes. La modélisation a pris en compte les spécificités de chacune. Juin 2013 ACV de filières de production décentralisée d'énergie thermique à petite échelle Page v Chaire internationale sur le cycle de vie post revue critique d’hydroélectricité; 2,37 % de nucléaire; 0,35 % de charbon; 0,19 % de gaz naturel; 0,74 % d’éolien et 0,51 % de biomasse. Les systèmes géothermiques évalués permettent de chauffer à la fois les espaces (l’air) et l’eau sanitaire. Les systèmes solaires thermiques utilisés en contexte québécois sont plus fréquemment utilisés pour chauffer soit l’air ambiant ou l’eau de consommation. Il est néanmoins possible de chauffer à la fois des quantités d’eau et d’air au moyen de systèmes solaires thermiques dits hybride (plus répandus en Europe). Les systèmes thermosolaires évalués ont été sélectionnés de manière à refléter ce large éventail de possibilités : le système à collecteurs plats permettant de chauffer uniquement l’eau de consommation, le système à collecteurs à air vitré chauffant uniquement l’air et le système à tubes sous vide assurant une part des deux. Pour pouvoir comparer les différentes technologies entre elles, et avec le système de référence, une base commune de comparaison a été identifiée (ou unité fonctionnelle) et se définit comme suit : « Produire 1 mégajoule1 (MJ) d’énergie se destinant soit au chauffage des espaces ou à celui de l’eau sanitaire, en 2011 ». Toutes les étapes du cycle de vie des technologies ont été prises en compte dans la présente étude : la production, le transport et l’installation des composantes des systèmes, l’étape d’utilisation et leur fin de vie. Pour ce qui est de l’énergie du réseau d’Hydro‐Québec, les infrastructures du réseau de même que les étapes de production, achats et importation, de transmission et de distribution d’électricité (incluant les pertes en ligne) ont été incluses. Comme cette étude a pour but de fournir des données environnementales quant à différents systèmes génériques, elle a été réalisée à partir de données génériques issues de banques de données commerciales ou de la banque de données du CIRAIG, d’informations transmises par des entrepreneurs, de rapports d’études divers, ou d’autres sources publiées. Dans tous les cas, les données sélectionnées sont représentatives de systèmes de production décentralisée d’énergie thermique appliqués au Québec, sans pour autant couvrir toutes les options disponibles sur le territoire. La méthode européenne IMPACT 2002+ (Jolliet et al., 2003) a été employée pour l’évaluation des impacts du cycle de vie, méthode qui permet une agrégation des résultats de quinze indicateurs d’impacts en quatre catégories de dommages : Santé humaine, Qualité des écosystèmes, Changement climatique et Ressources. Les indicateurs d’impacts Acidification aquatique et Eutrophisation aquatique, non pris en compte dans ces catégories, ont été évalués en conjonction avec les indicateurs de dommage pour compléter l’évaluation des impacts du cycle de vie. RÉSULTATS Profils environnementaux des systèmes La première analyse a permis d’identifier les processus et paramètres qui contribuent le plus aux impacts potentiels des différents systèmes. Ces profils environnementaux ont fait ressortir les éléments suivants. 1
Un mégajoule correspond à 0,278 kWh d'électricité. Page vi ACV de filières de production décentralisée d'énergie thermique à petite échelle Juin 2013 Hydro‐Québec Rapport technique Pour le système de référence (plinthes et chauffe‐eau électriques) : 
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La consommation d’électricité liée à l’étape d’utilisation des équipements de chauffage est prédominante, représentant de 88 à 99 % des impacts environnementaux potentiels selon les indicateurs évalués ; Les impacts potentiels associés à l’étape de production d’électricité sont principalement dus aux importations d’énergie générée à partir de sources fossiles (charbon, gaz naturel) ; Le réseau de distribution contribue fortement à l’indicateur Qualité des écosystèmes à cause de la lixiviation des produits de préservation des poteaux de bois et de la production des câbles de distribution. Il faut cependant noter que les modèles d’évaluation employés pour caractériser les émissions toxiques ont tendance à surestimer les impacts potentiels des métaux émis au sol. Pour les systèmes géothermiques : 
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La production de la boucle souterraine et des pompes à chaleur (pour les deux systèmes), celle du plancher radiant (pour le système liquide‐eau) et celle du système de ventilation à air pulsé (pour le système liquide‐air) se répartissent la quasi‐totalité des impacts de l’étape de production ; L’étape de distribution engendre également une part significative des impacts potentiels (10 à 37%) dans toutes les catégories d’indicateurs à l’exception de Qualité des écosystèmes. Plus des deux tiers est attribuable à la combustion du diesel nécessaire aux opérations de forage de la boucle souterraine ; L’importance de l’étape d’utilisation sur les indicateurs Santé humaine (44 et 49%), Ressources (49 et 59%) et Acidification aquatique (39 et 41%) et Qualité des écosystèmes (88 et 89%) est en majeure partie attribuable aux impacts découlant de la production et de la distribution de l’électricité nécessaire au fonctionnement de la pompe à chaleur et issue du réseau d’Hydro‐Québec ; L’étape de fin de vie des systèmes contribue de manière négligeable aux scores des indicateurs environnementaux évalués ; Les paramètres clés, soit les paramètres qui influencent le plus la performance environnementale des systèmes étudiés, sont : l’efficacité de la pompe à chaleur (coefficient de performance ― COP), la qualité du dimensionnement (éviter le surdimensionnement), la durée de vie, la masse et la provenance des composantes du système. Pour les systèmes solaires thermiques à collecteurs plats et à tubes sous vide : 
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L’étape de production domine le profil de cinq des six indicateurs considérés, en majeure partie à cause des activités de fabrication du réservoir à eau chaude et des capteurs solaires. La durée de vie relativement courte des composantes (10 ou 25 ans selon les cas), de même que leur plus faible rendement énergétique, réduit leur amortissement, augmentant par le fait même la contribution de l’étape de production ; L’étape de distribution engendre une part significative des impacts potentiels, surtout à cause du transport des principales composantes vers le lieu d’installation ; Comme c’était le cas pour les systèmes géothermiques, la portion des dommages associée à l’étape d’utilisation est en grande part attribuable à l’énergie d’exploitation (électricité), sauf pour l’indicateur Eutrophisation aquatique. Pour ce dernier, l’impact potentiel découle presque totalement du remplacement du fluide caloporteur : il est Juin 2013 ACV de filières de production décentralisée d'énergie thermique à petite échelle Page vii Chaire internationale sur le cycle de vie post revue critique 
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estimé que le propylène glycol injecté dans les conduites des systèmes solaires à circulation de fluide doit être remplacé tous les 10 ans, soit 2 fois au cours des 25 années d’utilisation de ces systèmes. Dans la modélisation, il a été considéré que le fluide usagé était rejeté aux égouts et traité par une usine municipale de traitement des eaux usées. Ce résultat est très incertain et doit être considéré avec prudence, d’abord parce qu’il existe une incertitude quant à la gestion du fluide caloporteur, et ensuite parce que le processus générique employé pour modéliser le traitement est assez peu représentatif des installations québécoises. Dans ce dernier cas, ce sont les émissions directes de polluants à l’eau qui provoquent une augmentation de la demande chimique en oxygène (DCO), phénomène auquel est associé l’ensemble des impacts attribuables au traitement du fluide caloporteur remplacé. À partir de cette information, on note cependant qu’une attention à la gestion des fluides caloporteurs en fin de vie serait à considérer ; L’étape de fin de vie a une contribution négligeable, sauf pour l’indicateur Eutrophisation aquatique. Cet impact découle en grande partie des effets du traitement du fluide caloporteur en fin de vie (voir paragraphe précédent) ; Les paramètres clés sont : la masse et provenance des composantes des systèmes, la durée de vie des capteurs et du réservoir. Pour le système solaire thermique à collecteurs à air vitrés : 
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L’étape de production domine le profil de cinq des six indicateurs considérés, à cause de la fabrication des capteurs solaires et du système de ventilation ; L’étape d’utilisation contribue à une part significative des impacts potentiels dans cinq catégories, et elle domine le profil d’impacts en Qualité des écosystèmes, à cause des impacts découlant de la production de l'électricité consommée pour le fonctionnement du ventilateur ; La faible contribution de l’étape de distribution des systèmes aux impacts totaux est uniquement liée au transport des composantes, du distributeur jusqu’au lieu d’installation (distance posée de 500 km) ; L’étape de fin de vie des systèmes contribue de manière imperceptible au profil pour l’ensemble des indicateurs ; Les paramètres clés sont : la masse et provenance des composantes du système, la durée de vie du système. Comparaison des systèmes sur la base de la production de 1 MJ d’énergie La seconde analyse (Figure 1) a permis de comparer les systèmes de production décentralisée d’énergie thermique entre eux et avec le réseau provincial d’Hydro‐Québec, sur la base de la production de 1 MJ d’énergie thermique. Dans cette analyse, l’indicateur Qualité des écosystèmes favorise tous les systèmes de production décentralisée d’énergie thermique par rapport au système électrique de référence, à cause des émissions toxiques au sol potentiellement engendrées par le réseau de distribution du réseau d’Hydro‐Québec (poteaux de bois traité). Cependant, les modèles de caractérisation actuellement disponibles ont tendance à surestimer l’impact potentiel des métaux émis au sol, engendrant d’importantes incertitudes pour cet indicateur. Afin de tester la robustesse des résultats de cette catégorie de dommage, une analyse de sensibilité avec une seconde méthode d’évaluation – ReCiPe – a été réalisée et a montré que les tendances observées ne sont pas constantes entre les deux méthodes. Il est donc difficile de conclure sur la base de l’indicateur Page viii ACV de filières de production décentralisée d'énergie thermique à petite échelle Juin 2013 Hydro‐Québec Rapport technique Qualité des écosystèmes et pour ne pas apporter de confusion, il a été choisi de retirer cet indicateur de la Figure 1 et pour la suite de l’analyse. Dommages
160%
800%
Impacts
700%
140%
1,6
1,4
1,2
1
0,8
0,6
0,4
0,2
0
120%
100%
600%
Santé humaine
Qualité des écosystème
Changement climatique
Ressources
500%
Acidification aquatique
80%
400%
60%
300%
40%
200%
20%
100%
0%
0%
Santé humaine
Chauffage électrique (HQ)
Solaire thermique à collecteurs plats
Ressources
Géothermique liquide‐eau
Solaire thermique à tubes sous vide
Eutrophisation aquatique
Géothermique liquide‐air
Solaire thermique à collecteurs à air
Figure 1 : Comparaison environnementale des systèmes à l’étude par rapport au MJ d’électricité distribué par Hydro‐Québec et utilisé pour le chauffage des espaces ou de l’eau sanitaire. Globalement, il en ressort que le chauffage électrique alimenté par le réseau d’Hydro‐Québec (qui correspond à la valeur de 100 % de la Figure 1) est favorisé par rapport à certains systèmes de production d’énergie renouvelable évalués et défavorisé par rapport à d’autres, selon les indicateurs environnementaux considérés. Il en ressort également que, toutes proportions gardées, les deux systèmes géothermiques présentent des profils semblables, de même que les deux systèmes thermosolaires à circulation de liquide. De manière plus spécifique, on constate que par rapport au scénario de référence de chauffage électrique et sur la base d’un MJ produit : 
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le système thermosolaire à collecteur à air présente un bénéfice environnemental potentiel selon tous les indicateurs environnementaux évalués. les systèmes géothermiques présentent une réduction d’au moins 25 % de l’impact environnemental pour la majorité des indicateurs. Par ailleurs, les systèmes géothermiques liquide‐eau et liquide‐air sont équivalents au système de référence selon l’indicateur Eutrophisation aquatique. pour les systèmes solaires thermiques à collecteurs plats ou à tubes sous vide l’indicateur Ressources présente des résultats similaires au système de référence (étant donné les incertitudes des modèles de caractérisation). Pour les autres indicateurs, les systèmes thermosolaires à circulation de fluide présentent une augmentation de la charge environnementale par rapport au chauffage électrique. Autres éléments de comparaison : o Les systèmes géothermiques nécessitent des infrastructures beaucoup plus lourdes que les systèmes thermosolaires. La quantité de matériaux requis et les étapes d’installation sont donc plus importantes. Par contre, leur durée de vie de Juin 2013 ACV de filières de production décentralisée d'énergie thermique à petite échelle Page ix Chaire internationale sur le cycle de vie post revue critique o
50 ans est deux fois plus longue que celle des systèmes solaires thermiques à circulation de fluide et 1,5 fois plus longues que celle du système solaire à collecteurs à air, ce qui a pour effet d’amortir les impacts liés aux étapes de production des composantes et de distribution. À l’étape d’utilisation le système solaire à collecteurs plats ne consomme que très peu d’énergie (0,06 MJ pour chaque MJ produit par rapport à 0,26 MJ pour un système géothermique). Malgré cela, les systèmes géothermiques sont avantagés au Québec, puisque le mélange énergétique est « propre », compensant pour son rendement énergétique inférieur. Sept analyses de sensibilité ont également été effectuées pour vérifier l’influence des hypothèses de modélisation sur les conclusions de l’étude, incluant le contexte énergétique du lieu d’installation, le rendement des systèmes géothermiques et des capteurs solaires, la surface de collecteurs solaires installée et leur durée de vie. De toutes les analyses de sensibilité effectuées, seul le contexte énergétique du lieu d’installation modifie les conclusions. Lorsqu’on considère un mélange d’approvisionnement électrique moyen d’Amérique du Nord pour l’étape d’utilisation, les systèmes solaires à collecteurs plats et à tubes sous vide deviennent plus performants que le chauffage électrique de référence par MJ produit, et ce, selon tous les indicateurs. Les conclusions quant à la demande énergétique d’une résidence moyenne restent cependant inchangées. Le Tableau 1 présenté plus bas résume les conclusions des analyses réalisées sur la base d’un MJ d’énergie thermique. Page x ACV de filières de production décentralisée d'énergie thermique à petite échelle Juin 2013 Hydro‐Québec Rapport technique Comparaison des systèmes sur la base de la demande en énergie d’une résidence moyenne Les systèmes de production décentralisée d’énergie thermique comparés permettent tous de chauffer de l’air et de l’eau sanitaire. Par contre, du fait de leurs capacités de production bien différentes, chacune des technologies peut combler une part plus ou moins importante de la demande annuelle totale en énergie thermique d’une résidence. La Figure 2 permet de constater que l'utilisation de la géothermie permet de réduire significativement l'empreinte environnementale liée au chauffage. Cette tendance s’explique par le fait que les systèmes géothermiques sont en mesure de remplir à eux seuls 81 % de la demande totale en énergie thermique d’une résidence. L'utilisation des systèmes solaires thermiques ne présente, somme toute, aucun gain environnemental par rapport au chauffage à l'électricité à partir du réseau d'Hydro‐Québec. En effet, malgré la bonne performance environnementale de la technologie solaire à collecteurs à air, sa faible capacité à combler la demande énergétique d'une résidence, jumelée à la faible empreinte environnementale du mélange énergétique québécois, rend cette option moins intéressante d'un point de vue environnemental. En outre, l’Eutrophisation aquatique présente un profil différent des autres indicateurs évalués : les scénarios à base de géothermie sont équivalents au système de référence et au système solaire à collecteur à air (compte tenu des incertitudes sur les modèles de caractérisation), alors que les deux systèmes solaires à circulation de liquide sont désavantagés dans cette catégorie. Enfin, lorsque la fonction de climatisation est prise en considération, le système géothermique liquide‐air est généralement favorisé par rapport aux autres scénarios puisqu’il est le seul à permettre le refroidissement de l’air sans aucun changement à son installation. La géothermie liquide‐eau reste également une option à favoriser, même en y ajoutant des climatiseurs muraux pour répondre aux besoins de climatisation. L’utilisation de thermopompes murales multizones permettant à la fois de climatiser et de chauffer les espaces pourrait également présenter un avantage par rapport au scénario de référence sélectionné. Cette option n’a cependant pas été évaluée, puisqu’elle sort du champ de la présente étude. Juin 2013 ACV de filières de production décentralisée d'énergie thermique à petite échelle Page xi Chaire internationale sur le cycle de vie post revue critique Dommages
Qualité des écosystèmes
Santé humaine
120%
120%
100%
100%
80%
80%
60%
60%
40%
40%
20%
20%
0%
0%
1A. 1B.
2A.
2B.
1A. 2C. 1B.
2A.
2B.
2C. 2B.
2C. Ressources
120%
120%
100%
100%
80%
80%
60%
60%
40%
40%
20%
20%
0%
0%
1A. 1B.
2A.
2B.
1A. 2C. Impacts
2A.
160%
140%
120%
120%
100%
80%
100%
60%
40%
20%
80%
0%
1B.
200%
180%
160%
140%
Santé humaine
120%
Ressources
100%
60%
80%
40%
60%
40%
20%
20%
0%
0%
1A. 1B.
2A.
2B.
2C. 1A. 1B.
2A.
2B.
2C. Ref. Chauffage électrique (HQ)
1a.Géothermie liquide‐eau
1B. Géothermie liquide‐air
2A. Solaire thermique à collecteurs plats
2B. Solaire thermique à tubes sous vide
2C. Solaire thermique à collecteurs à air
Chauffage électrique (plinthes et chauffe‐eau) uniquement
Figure 2 : Profils environnementaux des scénarios permettant de combler la demande en énergie thermique d’une résidence québécoise moyenne en 2011. Globalement, on retient que : 
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Page xii Sur la base de la production de 1 MJ, le système solaire thermique à collecteurs à air présente la meilleure performance potentielle selon tous les indicateurs environnementaux considérés ; Sur la base de la production de 1 MJ, les systèmes géothermiques liquide‐eau et liquide‐
air présentent un gain environnemental potentiel pour tous les indicateurs à l’exception du potentiel d’eutrophisation aquatique pour lequel ils sont équivalents au système de référence ; ACV de filières de production décentralisée d'énergie thermique à petite échelle Juin 2013 Hydro‐Québec Rapport technique 
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Pour répondre à la demande en énergie thermique d’une résidence moyenne québécoise, les scénarios à base de géothermie présentent une performance environnementale potentielle significativement supérieure à celle des autres scénarios, du fait qu’ils sont en mesure de remplir à eux seuls plus de 80% des besoins de la résidence ; Lorsque la climatisation est prise en compte, le système géothermique liquide‐air est généralement favorisé par rapport aux autres scénarios. La géothermie liquide‐eau reste également une option à favoriser, même en y ajoutant des climatiseurs muraux. L’analyse détaillée incluant la fonction climatisation est présentée à la sous‐section 3.3.3. Le Tableau 1 résume les conclusions des analyses réalisées sur la base de la demande annuelle en énergie thermique d’une résidence moyenne québécoise. Les conclusions présentées sont applicables dans la mesure où les technologies considérées et les conditions météorologiques sont semblables à celles modélisées dans la présente étude. Les nuances apportées par les analyses de sensibilités sont présentées à la section 3.6 du rapport. Tableau 1 : Résumé des tendances observées, par rapport au chauffage électrique de référence Indicateur (IMPACT 2002+) Géothermique liquide‐eau Sur la base d’un MJ thermique
Géothermique liquide‐air Thermosolaire à collecteurs plats Thermosolaire à tubes sous vide Thermosolaire à collecteurs à air Santé humaine Changement climatique Ressources Acidification aquatique Eutrophisation aquatique Sur la base de la demande en énergie thermique d’une residence moyenne Santé humaine Changement climatique Ressources Acidification aquatique Eutrophisation aquatique Légende L’analyse de base favorise le système de production décentralisée L’analyse de base favorise le système de chauffage électrique de référence L’analyse de base ne permet pas de conclure (système décentralisé équivalent au système de chauffage électrique de référence. Juin 2013 ACV de filières de production décentralisée d'énergie thermique à petite échelle Page xiii Chaire internationale sur le cycle de vie post revue critique Perspectives et recommandations En continuité avec le travail effectué dans le cadre de la présente étude, il serait à la fois pertinent et intéressant de quantifier les bénéfices potentiellement encourus par l’exportation (en Ontario et aux États‐Unis) de quantités d’énergie non‐consommées au Québec grâce aux systèmes de production décentralisée d’énergie thermique à petite échelle étudiés. Pour ce faire, une approche de modélisation conséquentielle du cycle de vie s’avérerait appropriée. Par ailleurs, la présente étude a été balisée en fonction des particularités d’un contexte énergétique résidentiel, représentatif de conditions de logement moyennes au Québec. En continuité avec le présent projet, il pourrait s’avérer intéressant d’élargir le champ de l’analyse afin d’inclure un éventail plus large de contextes d’utilisation (ou de types de demandes énergétiques) : en particulier, les bâtiments résidentiels de type condominium, les nouveaux développements ou les bâtiments commerciaux présentent un intérêt. À la lumière des conclusions obtenues, qui démontrent l’intérêt des systèmes géothermiques et solaires à collecteurs à air sur le plan environnemental, il serait pertinent d’intégrer une analyse de faisabilité économique et technique à l’étude environnementale, afin d’élargir les perspectives et de conclure de manière plus globale sur l’intérêt de ces technologies de production décentralisée. Cette ACV vise à établir le profil environnemental de cycle de vie de différentes technologies de production décentralisée d’énergie thermique à petite échelle, et à les comparer dans un contexte québécois. Toutes conclusions tirées de cette étude hors de son contexte original doivent être évitées. Page xiv ACV de filières de production décentralisée d'énergie thermique à petite échelle Juin 2013 Hydro‐Québec Rapport technique Table des matières 1 MISE EN CONTEXTE ........................................................................................................................ 1 2 MODÈLE D’ÉTUDE ACV ................................................................................................................... 2 2.1 OBJECTIFS DE L’ÉTUDE ET APPLICATION ENVISAGÉE .................................................................................... 2 2.2 DESCRIPTION GÉNÉRALE DES TECHNOLOGIES À L’ÉTUDE .............................................................................. 2 2.2.1 Technologie de référence ........................................................................................................... 3 2.2.2 Systèmes géothermiques ........................................................................................................... 3 2.2.3 Systèmes thermosolaires ........................................................................................................... 7 2.3 FONCTION ET UNITÉ FONCTIONNELLE .................................................................................................... 11 2.4 TRAITEMENT DES FONCTIONS SECONDAIRES ET RÈGLES D’IMPUTATION ......................................................... 13 2.5 FRONTIÈRES DES SYSTÈMES ................................................................................................................. 14 2.5.1 Processus inclus dans les systèmes évalués ............................................................................. 14 2.5.2 Frontières géographiques et temporelles ................................................................................ 18 2.6 SOURCES, HYPOTHÈSES ET DONNÉES D’INVENTAIRE DU CYCLE DE VIE (ICV) ................................................... 18 2.6.1 Données ecoinvent ................................................................................................................... 20 2.6.2 Autres données collectées ........................................................................................................ 21 2.6.3 Hypothèses .............................................................................................................................. 22 2.7 ÉVALUATION DES IMPACTS ENVIRONNEMENTAUX .................................................................................... 24 2.8 INTERPRÉTATION ............................................................................................................................... 26 2.8.1 Analyse de l’inventaire ............................................................................................................. 26 2.8.2 Évaluation de la qualité des données d’inventaire .................................................................. 26 2.8.3 Analyse de cohérence et de complétude.................................................................................. 27 2.8.4 Analyses de sensibilité ............................................................................................................. 27 2.8.5 Analyse d’incertitude ............................................................................................................... 29 2.9 REVUE CRITIQUE ............................................................................................................................... 31 3 RÉSULTATS ET DISCUSSION ........................................................................................................... 32 3.1 PROFIL ENVIRONNEMENTAL DES SYSTÈMES ............................................................................................. 32 3.1.1 Système de référence (chauffage électrique) et kWh distribué par Hydro‐Québec ................. 32 3.1.2 Systèmes géothermiques ......................................................................................................... 34 3.1.3 Systèmes solaires thermiques à collecteurs plats et à tubes sous vide .................................... 37 3.1.4 Système solaire thermique à collecteur à air vitré ................................................................... 40 3.2 COMPARAISON ENVIRONNEMENTALE DES SYSTÈMES SUR LA BASE DE LA PRODUCTION DE 1 MJ D’ÉNERGIE ......... 42 3.3 COMPARAISON DES SYSTÈMES SUR LA BASE DE LA DEMANDE EN ÉNERGIE D’UNE RÉSIDENCE MOYENNE ............... 45 3.3.1 Définition de scénarios ............................................................................................................. 46 3.3.2 Résultats comparatifs .............................................................................................................. 47 3.3.3 Considération de la fonction climatisation .............................................................................. 53 3.4 QUALITÉ DES DONNÉES D’INVENTAIRE ................................................................................................... 55 3.5 ANALYSES DE SENSIBILITÉ .................................................................................................................... 56 3.5.1 Évaluation des impacts avec la méthode ReCiPe ..................................................................... 56 3.5.2 Contexte énergétique au lieu d’installation ............................................................................. 58 3.5.3 Rendement des systèmes géothermiques ................................................................................ 59 3.5.4 Rendement des capteurs solaires thermiques à circulation de fluide ...................................... 60 3.5.5 Surface de collecteurs installée pour les systèmes solaires thermiques à circulation de fluide 60 3.5.6 Durée de vie des systèmes solaires thermiques à circulation de fluide ................................... 61 3.5.7 Durée de vie du système solaire thermique à collecteurs à air ................................................ 62 3.5.8 Capacité du système solaire thermique à collecteurs à air (nombre de capteurs installés) .... 62 3.6 RÉSUMÉ DES ANALYSES ...................................................................................................................... 63 3.7 APPLICATIONS ET LIMITES DE L’ACV ...................................................................................................... 65 3.8 RECOMMANDATIONS ET PERSPECTIVES .................................................................................................. 67 Juin 2013 ACV de filières de production décentralisée d'énergie thermique à petite échelle Page xv Chaire internationale sur le cycle de vie post revue critique 3.8.1 3.8.2 Recommandations pour améliorer la production d’énergie thermique décentralisée ............ 67 Perspectives ............................................................................................................................. 68 4 CONCLUSIONS .............................................................................................................................. 69 5 RÉFÉRENCES ................................................................................................................................. 71 Liste des tableaux Tableau 2‐1 : Caractéristiques de performance et flux de référence ............................................ 13 Tableau 2‐2 : Processus inclus et exclus des systèmes .................................................................. 16 Tableau 2‐3 : Mélanges d’approvisionnement énergétique utilisés .............................................. 19 Tableau 2‐4 : Processus inclus dans la modélisation du mélange d’approvisionnement québécois (kWh d’Hydro‐Québec) .............................................................................................. 20 Tableau 2‐5 : Principales données, sources et hypothèses utilisées dans l’établissement de l’inventaire d’avant‐plan – systèmes thermiques...................................................... 22 Tableau 2‐6 : Membres constituants du comité de revue critique ................................................ 31 Tableau 3‐1 : Part de la demande totale en énergie thermique d’une résidence moyenne québécoise comblée par chacun des cinq systèmes à l’étude .................................. 45 Tableau 3‐2 : Comparaison des résultats d’évaluation des impacts du cycle de vie (ÉICV) divergents entre les méthodes IMPACT 2002+ et ReCiPe ......................................... 57 Tableau 3‐3 : Résumé des tendances observées, par rapport au chauffage électrique de référence, sur la base d’un MJ d’énergie thermique ................................................. 64 Tableau 3‐4 : Résumé des tendances observées, par rapport au chauffage électrique de référence, pour répondre à la demande annuelle d’une résidence .......................... 65 Page xvi ACV de filières de production décentralisée d'énergie thermique à petite échelle Juin 2013 Hydro‐Québec Rapport technique Liste des figures Figure 2‐1 : Types de puits géothermiques. ..................................................................................... 4 Figure 2‐2 : Composantes principales de la pompe à chaleur liquide‐air (modèle vertical) de la série AC de Boréale Géothermie.................................................................................. 6 Figure 2‐3 : Schéma simplifié d’une pompe à chaleur liquide‐air. ................................................... 6 Figure 2‐4 : Composantes principales de la pompe à chaleur liquide‐eau de la série W de Boréale Géothermie. ................................................................................................................. 7 Figure 2‐5 : Composantes principales d’un système solaire thermique en circuit fermé pour le chauffage de l’eau sanitaire. ........................................................................................ 8 Figure 2‐6 : Composantes principales d’un capteur solaire plat (vitré, à circulation de fluide). ..... 9 Figure 2‐7 : Composantes principales d’un système solaire thermique à tubes sous vide pour le chauffage de l’eau sanitaire et des aires habitées. .................................................... 10 Figure 2‐8 : Principe de fonctionnement d’un capteur solaire à tubes sous vide. ......................... 10 Figure 2‐9 : Principe général de fonctionnement d’un capteur solaire à air (modèle ESOLAIR 2.0 de MC² Énergie). ........................................................................................................ 11 Figure 2‐10 : Exemples d’installations d’un capteur solaire à air (modèle ESOLAIR 2.0 de MC² Énergie) : a) installation murale, b) installation sur un toit en pente. ....................... 11 Figure 2‐11 : Frontières générales des systèmes à l’étude. ........................................................... 15 Figure 2‐12 : Catégories de dommage et catégories d’impacts de la méthode IMPACT 2002+ (v.2.05). ...................................................................................................................... 24 Figure 3‐1 : Contributions environnementales relatives des étapes du cycle de vie du système de référence –chauffage électrique, par MJ produit (IMPACT 2002+). .......................... 33 Figure 3‐2 : Contributions environnementales relatives des étapes du cycle de vie du kWh distribué par Hydro‐Québec (IMPACT 2002+). .......................................................... 33 Figure 3‐3 : Contributions environnementales relatives des étapes du cycle de vie du système géothermique liquide‐eau, par MJ produit (IMPACT 2002+). ................................... 35 Figure 3‐4 : Contributions environnementales relatives des étapes du cycle de vie du système géothermique liquide‐air, par MJ produit (IMPACT 2002+). ..................................... 35 Figure 3‐5 : Contribution environnementale des étapes du cycle de vie du système solaire thermique à collecteurs plats, par MJ produit (IMPACT 2002+). .............................. 37 Juin 2013 ACV de filières de production décentralisée d'énergie thermique à petite échelle Page xvii Chaire internationale sur le cycle de vie post revue critique Figure 3‐6 : Contribution environnementale des étapes du cycle de vie du système solaire thermique à tubes sous vide, par MJ produit (IMPACT 2002+). ................................ 38 Figure 3‐7 : Contribution environnementale des étapes du cycle de vie du système solaire thermique à collecteurs à air vitrés, par MJ produit (IMPACT 2002+). ..................... 40 Figure 3‐8 : Comparaison environnementale des systèmes à l’étude par rapport au MJ d’électricité distribué par Hydro‐Québec et utilisé pour le chauffage des espaces ou de l’eau sanitaire (méthode IMPACT 2002+). ............................................................ 43 Figure 3‐9 : Profils environnementaux des scénarios permettant de combler la demande en énergie thermique d’une résidence québécoise moyenne en 2011 (IMPACT 2002+).
................................................................................................................................... 48 Figure 3‐10 : Comparaison des performances environnementales des scénarios de production décentralisée d’énergie thermique, sur la base de leur capacité à répondre à la demande annuelle d’une résidence québécoise moyenne (IMPACT 2002+). ........... 51 Figure 3‐11 : Profils environnementaux des scénarios permettant de combler la demande en énergie thermique et en climatisation d’une résidence québécoise moyenne en 2011 (IMPACT 2002+). ............................................................................................... 54 Figure 3‐12 : Comparaison environnementale des systèmes à l’étude par rapport au MJ d’électricité distribué par Hydro‐Québec et utilisé pour le chauffage des espaces ou de l’eau sanitaire (méthode ReCiPe). ........................................................................ 56 Page xviii ACV de filières de production décentralisée d'énergie thermique à petite échelle Juin 2013 Hydro‐Québec Rapport technique Liste des abréviations et sigles AA Acidification aquatique (catégorie d’impact environnemental) ACV Analyse du cycle de vie BTU British thermal unit CC Changement climatique (catégorie de dommage environnemental) CIRAIG Centre interuniversitaire de recherche sur le cycle de vie des produits, procédés et services CO2 Dioxyde de carbone COP Coefficient de performance COPh Coefficient de performance (chauffage) Cr Chrome Cu Cuivre DALY Disabled Adjusted Life Years DCO Demande chimique en oxygène EA Eutrophisation aquatique (catégorie d’impact environnemental) ÉICV Évaluation des impacts du cycle de vie (appelé ACVI par ISO) GES Gaz à effet de serre GIEC Groupe d’experts intergouvernemental sur l’évolution du climat (GIEC ou IPCC en anglais) ICI Industries, commerces et institutions ICV Inventaire du cycle de vie ISO Organisation internationale de normalisation kg CO2 éq. Kilogramme de dioxyde de carbone équivalent kg PO4 éq. Kilogramme de phosphate équivalent kg SO2 éq. Kilogramme de dioxyde de soufre équivalent kW Kilowatt kWh Kilowattheure LUCAS Life cycle impact assessment method Used for a Canadian specific context MJ Mégajoules d’énergie MW Mégawatt NOX Oxydes d’azote PDF*m²*an « Potentially Disapppeared Fraction » sur une certaine surface et sur une durée donnée PRG Potentiel de réchauffement global (GWP en anglais) QÉ Qualité des écosystèmes (catégorie de dommage environnemental) R Ressources (catégorie de dommage environnemental) SF6 Hexafluorure de soufre SH Santé humaine (catégorie de dommage environnemental) SO2 Dioxyde de soufre W Watt Juin 2013 ACV de filières de production décentralisée d'énergie thermique à petite échelle Page xix Chaire internationale sur le cycle de vie post revue critique Page xx ACV de filières de production décentralisée d'énergie thermique à petite échelle Juin 2013 Hydro‐Québec Rapport technique 1
Mise en contexte Les systèmes traditionnels d’approvisionnement en énergie électrique (constitués de grands réseaux locaux interconnectés) font désormais face à la progression rapide des performances de différents systèmes de production décentralisée d’énergie. Les technologies de production d’énergie à partir de sources d’énergies renouvelables semblent progresser particulièrement rapidement (Haeseldonckx et coll., 2008). Le mouvement pourrait être aidé par des phénomènes comme les politiques de réduction de gaz à effet de serre. Au Québec, le Règlement concernant le système de plafonnement et d’échange de droits d’émission de gaz à effet de serre, qui est entré en vigueur le 1er janvier 2012, réglemente le secteur de l’électricité à compter de 2013, et étendra la couverture du système au secteur du bâtiment à compter de 2015. Dans une optique similaire, Hydro‐Québec permet aux propriétaires de technologies de production d'électricité admissibles3 d'injecter leurs surplus de production dans le réseau en échange de crédits, appliqués à leur consommation d’énergie sous la forme de kilowattheures (kWh). D’un point de vue environnemental et économique, la production décentralisée possède l’avantage de réduire les pertes de transmission, puisque la plus grande part de l’énergie produite est consommée à proximité ou à même les sites de production. Toute technologie nécessite cependant des matériaux et de l’énergie pour sa production, son installation et sa gestion en fin de vie. La prise en compte de l’ensemble du cycle de vie des technologies paraît donc indispensable à l’établissement d’indicateurs éclairants pour le suivi et l’amélioration de l’option de mesurage net pour autoproducteurs d’Hydro‐Québec. Du point de vue technique, plusieurs facteurs pourront également avoir une incidence sur la performance environnementale de ces technologies, notamment les conditions météorologiques locales et donc le contexte géographique d’implantation. C’est dans ce contexte qu’Hydro‐Québec a mandaté la Chaire internationale sur le cycle de vie pour qu’elle analyse et compare au moyen de la méthodologie ACV le profil environnemental de différentes filières de production décentralisée d’énergie thermique à petite échelle. L’étude a été réalisée en accord avec les exigences des normes ISO 14 040 et 14 044 (ISO, 2006a, b). Il est à noter que l’Annexe A présente la méthodologie ACV en détail, comprenant une section définissant les termes spécifiques au domaine. 3
Sont admissibles à l’option de mesurage net les sources d’énergie renouvelables suivantes : l'énergie hydroélectrique, l'énergie éolienne, l'énergie photovoltaïque, la bioénergie (les biogaz ou la biomasse forestière), et la géothermie (à des fins de production d'électricité seulement). Juin 2013 ACV de filières de production décentralisée d'énergie thermique à petite échelle Page 1 Chaire internationale sur le cycle de vie post revue critique 2
Modèle d’étude ACV Ce chapitre présente le modèle d’étude définissant le cadre méthodologique auquel doivent se conformer les phases subséquentes de l’ACV. 2.1
Objectifs de l’étude et application envisagée Le but de cette étude est d’analyser le cycle de vie de différentes technologies de production décentralisée d’énergie thermique à petite échelle, et de les comparer. Plus spécifiquement, les objectifs de l’étude sont de : 1. Établir le profil environnemental de cycle de vie de différents systèmes génériques de production décentralisée d’énergie thermique utilisés dans des conditions climatiques québécoises moyennes ; 2. Identifier les points chauds (c.‐à‐d. les plus grands contributeurs à l’impact) et les paramètres clés (c.‐à‐d. les paramètres qui influencent le plus le bilan environnemental) propres aux différents systèmes à l’étude ; 3. Comparer les systèmes entre eux et avec un système de chauffage électrique alimenté par le réseau d’Hydro‐Québec (système de référence). La description des systèmes portés à l’étude est présentée à la section suivante. Les résultats de l’étude détaillée des systèmes sont envisagés afin d’en améliorer leur compréhension et de contribuer à une réflexion plus large sur la question de l’efficacité énergétique au Québec, en lien avec l’action 3 du plan d’action de développement durable 2009‐2013 d’Hydro‐Québec (Hydro‐Québec, 2009). Conformément aux normes ISO, les revues critiques d’ACV sont facultatives lorsque les résultats sont voués à un usage interne par le mandataire. Cependant, une telle revue est une étape importante et obligatoire pour assurer la validité complète des résultats avant toutes communications publiques, telles que les déclarations environnementales de produits, suivant les normes ISO 14 020, ou les affirmations comparatives rendues publiques, suivant les normes ISO 14 040. En ce qui a trait à cette étude, une revue critique a été réalisée par un expert ACV externe et un comité d’experts indépendants. Se référer à la section 2.9 pour plus de détail sur le processus de revue critique. 2.2
Description générale des technologies à l’étude La présente étude compare des technologies de production décentralisée d’énergie thermique à petite échelle. Les technologies modélisées sont dites à petite échelle, car elles fournissent au plus 50 kilowatts (kW) (soit un maximum théorique de 438 000 kWh/an, considérant une production efficace à 100 % durant toute l’année) et leur énergie est dite décentralisée, car leur exploitation se fait à proximité des bâtiments à approvisionner. De telles installations permettent à leurs propriétaires de produire l’énergie thermique nécessaire au chauffage des pièces et de l’eau de consommation de leur résidence. Ce type de production énergétique n’est Page 2 ACV de filières de production décentralisée d'énergie thermique à petite échelle Juin 2013 Hydro‐Québec Rapport technique pas concerné par l’option de mesurage net pour autoproducteurs d’Hydro‐Québec puisqu'il est question de production d'énergie thermique et non électrique. En tout, cinq technologies de production décentralisée d’énergie thermique à petite échelle ont été retenues et comparées au système de référence : 

Systèmes géothermiques 1. Pompe à chaleur liquide‐air monobloc 2. Pompe à chaleur liquide‐eau (ou hydronique) Systèmes solaires thermiques 3. Système thermosolaire à collecteurs plats 4. Système thermosolaire à tubes sous vide 5. Système thermosolaire à collecteurs à air vitrés Les systèmes géothermiques évalués permettent de chauffer à la fois les espaces (l’air) et l’eau sanitaire. Les systèmes solaires thermiques utilisés en contexte québécois sont plus fréquemment utilisés pour chauffer soit l’air ambiant ou l’eau de consommation. Il est néanmoins possible de chauffer à la fois des quantités d’eau et d’air au moyen de systèmes solaires thermiques dits hybrides (plus répandus en Europe). Les systèmes thermosolaires évalués ont été sélectionnés de manière à refléter ce large éventail de possibilités : le système à collecteurs plats permettant de chauffer uniquement l’eau de consommation, le système à collecteurs à air vitré chauffant uniquement l’air et le système à tubes sous vide assurant une part des deux. Les sous‐sections qui suivent décrivent les cinq technologies évaluées ainsi que la technologie de référence (réseau d’Hydro‐Québec). Plus de détail quant aux technologies modélisées est également disponible à la section 2.6. 2.2.1
Technologie de référence Au Québec, près de 68 % de l’énergie thermique résidentielle consommée provient du réseau d’Hydro‐Québec, alors qu’un peu moins de 6 % des ménages utilisent le gaz naturel pour se chauffer, un peu plus de 17 % utilise le mazout et environ 9 % le bois (Michaud et Belley, 2008). Compte tenu de sa nette prédominance au Québec, le chauffage électrique a donc été choisi comme base de comparaison. Le système de référence modélisé est constitué de plinthes électriques de 1 000 W et d’un chauffe‐eau électrique de 60 gallons (227 litres), alimentés par le réseau québécois (soit l’énergie produite par Hydro‐Québec, l’électricité achetée de producteurs privés et les importations) de manière à représenter l’électricité disponible chez le consommateur en 2011. Le mélange d’approvisionnement final considéré est composé à 95,73 % d’hydroélectricité; 2,37 % de nucléaire; 0,35 % de charbon; 0,19 % de gaz naturel; 0,74 % d’éolien et 0,51 % de biomasse. Le Tableau 2‐3 présenté à la section 2.6 détaille le grid mix québécois considéré dans le cadre de l’étude. 2.2.2
Systèmes géothermiques La technologie de l’énergie géothermique met à profit les propriétés de réchauffement et de refroidissement de la terre (ces propriétés qui font qu’un sous‐sol reste frais en été et chaud en hiver) pour chauffer ou climatiser des bâtiments. Ce « transfert de chaleur » entre le sol et l’air Juin 2013 ACV de filières de production décentralisée d'énergie thermique à petite échelle Page 3 Chaire internationale sur le cycle de vie post revue critique intérieur fait intervenir des technologies bien connues : celles de la thermopompe et du compresseur (Coalition canadienne de l’énergie géothermique, Internet). Pour les deux systèmes géothermiques modélisés, il a été présumé que la boucle souterraine était verticale, en circuit fermé et alimentée par la chaleur du sol (Figure 2‐1). Au Québec, ce type de systèmes serait prévalent dans 85 % des cas (Marcotte, 2009). Selon le puisatier responsable de l’installation de la boucle souterraine, différents liquides caloporteurs sont utilisés. On retrouve au Québec le méthanol, le propylène glycol, l’éthylène glycol et l’éthanol, toujours à environ 30 % dans de l’eau (déminéralisée idéalement). Chaque substance vient avec ses avantages et inconvénients. Certaines sont plus toxiques ou inflammables, d’autres plus visqueuses (nécessitant une plus grande énergie de pompage) ou plus coûteuses (Fontaine, 2013). D’après les puisatiers consultés (Veilleux, 2013; Massé, 2013), le méthanol est l’antigel qui est majoritairement utilisé dans le domaine résidentiel, notamment parce que les entreprises de climatisation qui se sont approprié ce secteur privilégient la performance énergétique du fluide caloporteur avant tout. Figure 2‐1 : Types de puits géothermiques. Tiré de Géothermie Boréale (Internet). En ce qui a trait à la composante de pompage (ou pompe à chaleur), deux options technologiques ont été retenues pour représenter le contexte résidentiel québécois (Rotondo, 2009), soit la pompe à chaleur liquide‐air et la pompe à chaleur liquide‐eau. Pour ces deux types de systèmes, la capacité nominale a été fixée à 10 kW (ou environ 3 tonnes), ce qui permet de répondre à la demande en chauffage d’une résidence d’au plus 180 m² de surface habitée (Géothermie Boréale, 2011). Il a été présumé que les pompes à chaleur offraient chacune 2 000 heures de service annuellement, pendant 20 ans (Heck, 2007). Ainsi, tel qu’ils ont été dimensionnés, les deux systèmes géothermiques produisent en moyenne 20 000 kWh (ou 72 000 MJ) par année (se référer au Tableau 2‐5 de la section 2.6 pour plus de détail). Dans l’ensemble, les hypothèses de dimensionnement des systèmes géothermiques ont été tirées des modules de données génériques ecoinvent disponibles (détail à la sous‐section 2.6.1). Dans le cadre du présent mandat, l’étude suisse a servi de point de départ et d’arrière‐plan pour la construction de modules de données représentatifs du contexte québécois. Les modules génériques ont majoritairement été adaptés à partir d’informations publiquement accessibles (en particulier, à partir des manuels techniques du fabricant québécois Géothermie Boréale (Internet)). Page 4 ACV de filières de production décentralisée d'énergie thermique à petite échelle Juin 2013 Hydro‐Québec Rapport technique Notons par ailleurs qu’une approche alternative aurait pu être de sélectionner une pompe à chaleur ayant une capacité inférieure à 10 kW – soit celle incluse dans le modèle – avec un chauffage d’appoint électrique dans l’air pulsé. Ceci aurait permis de réduire l’ampleur de l’installation mécanique et probablement la taille de l’échangeur souterrain tout en fournissant l’essentiel des économies d’énergie. Cette stratégie de conception aurait probablement modifié le calcul d’inventaire. La modélisation d’une telle alternative aurait cependant nécessité une collecte de donnée spécifique approfondie, ce qui dépassait le cadre du mandat de l’étude. 2.2.2.1
Pompe à chaleur liquide‐air monobloc Pour distribuer sa chaleur dans toutes les pièces de la maison, la thermopompe géothermique doit être couplée à un système de chauffage central. Dans le cas des systèmes liquide‐air, on choisira un système à air pulsé (conduits de ventilation répartis à travers la résidence), qui offre également un régime de refroidissement permettant de climatiser l’air de la maison en été. La pompe à chaleur liquide‐air modélisée est inspirée des caractéristiques du produit Boréale MD AC‐45 de Géothermie Boréale inc., telle qu’illustré à la Figure 2‐2 (Géothermie Boréale, 2011). Ce système regroupe, à l’intérieur d’un caisson en acier inoxydable, un évaporateur (ou échangeur de chaleur primaire, liquide frigorigène), un compresseur, un condensateur (ou échangeur de chaleur secondaire, frigorigène‐air), un panneau de branchement/commande, une pompe, un petit ventilateur à air soufflé, un filtre et un désurchauffeur. À l’extérieur du caisson est installé le module de pompage, qui fait circuler le liquide entre la boucle souterraine et la pompe à chaleur. L’ajout du désurchauffeur dans la boucle permet la production d’une partie de l’eau chaude sanitaire. Quand le compresseur fonctionne, le désurchauffeur (un troisième échangeur de chaleur) transfère la chaleur excédentaire du gaz comprimé vers le réservoir d’eau de consommation, et sert ainsi de source d’énergie auxiliaire. Les quantités d’eau chaude sanitaire produites sont plus élevées lorsque la pompe fonctionne en régime de refroidissement (en été), du fait du plus grand excès de chaleur produite par le cycle. Dans le cadre de la présente étude, les analyses principales ont été réalisées en considérant uniquement le mode de chauffage. Par contre, une analyse de sensibilité incluant la climatisation a été réalisée. Juin 2013 ACV de filières de production décentralisée d'énergie thermique à petite échelle Page 5 Chaire internationale sur le cycle de vie post revue critique Figure 2‐2 : Composantes principales de la pompe à chaleur liquide‐air (modèle vertical) de la série AC de Boréale Géothermie. Tiré de Géothermie Boréale (2011, p.36). La Figure 2‐3 illustre de manière simplifiée le cycle thermodynamique d’une telle pompe à chaleur. Figure 2‐3 : Schéma simplifié d’une pompe à chaleur liquide‐air. Tiré de CANMET (2002). Page 6 ACV de filières de production décentralisée d'énergie thermique à petite échelle Juin 2013 Hydro‐Québec Rapport technique À la sortie de la pompe à chaleur, l’air chaud est poussé vers les espaces habités par un réseau de conduites d’air, de filtres et de sorties murales, par le travail du ventilateur. 2.2.2.2
Pompe à chaleur liquide‐eau (ou hydronique) Dans ce type de système, la thermopompe géothermique est couplée à un système de chauffage central à eau chaude. La chaleur peut être transmise aux pièces de la maison grâce à des radiateurs muraux ou des planchers radiants. C’est cette dernière variante qui a été retenue pour l’analyse. Un tel système n’opère jamais en mode climatisation. La pompe à chaleur liquide‐eau modélisée regroupe, à l’intérieur d’un même caisson en acier inoxydable, un évaporateur (ou échangeur de chaleur primaire comprenant le liquide frigorigène), un compresseur, un condensateur (ou échangeur de chaleur secondaire frigorigène‐eau), un panneau de branchement/commande, un circulateur de fluide (50 W) et un désurchauffeur. Comme pour le modèle précédent, un module de pompage, qui fait circuler le liquide entre la boucle souterraine et la pompe à chaleur, est installé à l’extérieur du caisson. Les caractéristiques du modèle employé reflètent celles du produit BoréaleMD HW‐45 de Boréale Géothermie inc., tel qu’illustré à la Figure 2‐4. Figure 2‐4 : Composantes principales de la pompe à chaleur liquide‐eau de la série W de Boréale Géothermie. Tiré de Géothermie Boréale (2009, p.32). C’est à la sortie de la pompe à chaleur que l’eau chargée de chaleur est pompée vers un plancher radiant (essentiellement constitué de tuyaux de cuivre et de béton). 2.2.3
Systèmes thermosolaires Pour les systèmes solaires thermiques, deux options technologiques se sont présentées comme particulièrement pertinentes vis‐à‐vis du contexte résidentiel québécois. Selon une étude réalisée par Canmet ÉNERGIE (2010), 60 % des ventes canadiennes de capteurs à circulation de Juin 2013 ACV de filières de production décentralisée d'énergie thermique à petite échelle Page 7 Chaire internationale sur le cycle de vie post revue critique liquide vitrés (ou collecteurs plats) en 2009 ont été destinées au secteur résidentiel (contre 40 % pour le secteur des ICI (industries, commerces et institutions). La quasi‐totalité du volume de vente destiné au résidentiel (soit 97 %) a servi au chauffage d’eau de consommation domestique. Selon la même étude, 61 % des ventes canadiennes de capteurs à circulation de liquide sous vide (ou à tubes sous vide) ont été destinées au secteur résidentiel en 2009. De ce dernier volume, 69 % a servi au chauffage d’eau de consommation domestique, 10 % au chauffage des espaces et 21 % au chauffage combiné de l’eau et des espaces. À la lumière de ces constats, un modèle de système à base de collecteurs plats, destiné exclusivement au chauffage de l’eau de consommation, a été réalisé; un autre système, à base de collecteurs à tubes sous vide, a été réalisé de manière à contribuer à la fois au chauffage de l’eau de consommation et au chauffage des espaces habités. Un troisième système à base de capteurs à air vitrés a également été ajouté à l’étude. Celui‐ci contribue au chauffage des espaces habités, sans toutefois contribuer au chauffage de l’eau de consommation. Bien qu’encore peu répandu dans le secteur résidentiel ou des ICI, ce type de système semble présenter des perspectives intéressantes de croissance et un intérêt particulier du point de vue environnemental (SAIC Canada, 2009). 2.2.3.1
Système thermosolaire à collecteurs plats Le système modélisé est constitué d’une surface de captage de 6 m² (installé sur un toit), d’une pompe (40W), d’un réservoir d’expansion (25 litres) et de deux réservoirs à eau chaude (227 litres chacun) munis d’un échangeur de chaleur. Les composantes sont connectées entre elles par des tuyaux en cuivre ou en acier. Un liquide caloporteur circule entre les capteurs et l’échangeur de chaleur (situé à l’intérieur du réservoir à eau chaude). Les conduites extérieures sont isolées afin que soient limitées les pertes de chaleur. La Figure 2‐5 illustre le principe général de fonctionnement d’un tel système. Figure 2‐5 : Composantes principales d’un système solaire thermique en circuit fermé pour le chauffage de l’eau sanitaire. Tiré de SolarTherm Technologies (Internet). Page 8 ACV de filières de production décentralisée d'énergie thermique à petite échelle Juin 2013 Hydro‐Québec Rapport technique Tel que l’illustre la Figure 2‐6, chaque unité de captage comprend un boîtier (principalement en aluminium), un isolant (laine minérale), une plaque absorbante, une vitre en verre solaire (qui surplombe la plaque), une entrée pour le liquide « froid », et une sortie pour le liquide chargé de chaleur. La pompe assure la circulation du liquide caloporteur (12 litres) à l’intérieur du circuit, entre les capteurs et le réservoir. Figure 2‐6 : Composantes principales d’un capteur solaire plat (vitré, à circulation de fluide). Tiré de Heliofrance (Internet). Selon la simulation de rendement associé au système, une telle installation (destinée au chauffage de l’eau sanitaire) générerait environ 7 765 MJ/an (soit 2 157 kWh/an ou 539 kWh/m².année) pendant 25 ans. 2.2.3.2
Système thermosolaire à tubes sous vide Le système modélisé est constitué d’une surface de captage de 10,5 m² (installé sur un toit), d’une pompe (50W), d’un réservoir d’expansion (25 litres) et d’un réservoir à eau chaude (2 000 litres) muni d’un échangeur de chaleur. Un liquide caloporteur circule entre les capteurs et l’échangeur de chaleur (situé à l’intérieur du réservoir à eau chaude). Les composantes du système sont connectées entre elles par des tuyaux en cuivre ou en acier, et un plancher radiant sert à dissiper la chaleur dans les espaces habités. Un tel système permet également de chauffer l’eau sanitaire (voir Figure 2‐7). Les conduites extérieures (entre les capteurs et l’intérieur du bâtiment) sont isolées afin que soient limitées les pertes de chaleur. Tel que l’illustre la Figure 2‐8, chaque unité de captage est constituée d’un assemblage de tubes en verre (borosilicate) fermé sous vide au centre desquels se trouve le collecteur concentrique et l’échangeur de chaleur (caloduc); d’une couche absorbante posée sur un support en cuivre; d’un isolant (laine minérale); d’une entrée pour le liquide « froid »; et d’une sortie pour le liquide chargé de chaleur. La pompe assure la circulation du liquide caloporteur (38 litres) à l’intérieur du circuit, entre les capteurs et le réservoir à eau chaude. Juin 2013 ACV de filières de production décentralisée d'énergie thermique à petite échelle Page 9 Chaire internationale sur le cycle de vie post revue critique Figure 2‐7 : Composantes principales d’un système solaire thermique à tubes sous vide pour le chauffage de l’eau sanitaire et des aires habitées. Tiré de Daycreek.com (Internet). Selon la simulation de rendement associé au système, une telle installation (destinée au chauffage des espaces habités et de l’eau sanitaire) générerait environ 18 745 MJ/an (soit 5 207 kWh/an ou 496 kWh/m².année) pendant 25 ans. Figure 2‐8 : Principe de fonctionnement d’un capteur solaire à tubes sous vide. Tiré de Solar Panels Plus (Internet). 2.2.3.3
Système thermosolaire à collecteurs à air vitrés Le système modélisé peut être constitué d’un nombre variable d’unités de captage. Pour la présente étude, deux capteurs d’une superficie de 5,2 m² et d’une capacité annuelle moyenne de 1 500 kWh/unité ont été considérés, pour une production totale de 10 800 MJ/an (ou 3 000 kWh/an). Chaque unité de captage comprend un boîtier (principalement en aluminium), un isolant, une plaque absorbante, une vitre en verre extra clair trempé (qui surplombe la plaque), une entrée d’air froid munie d’un filtre, et une sortie d’air chaud. Un ventilateur à la sortie permet de faciliter la circulation de l’air à l’intérieur du capteur et vers les espaces habités. La Figure 2‐9 illustre le principe de fonctionnement d’un tel capteur solaire. Page 10 ACV de filières de production décentralisée d'énergie thermique à petite échelle Juin 2013 Hydro‐Québec Rapport technique Figure 2‐9 : Principe général de fonctionnement d’un capteur solaire à air (modèle ESOLAIR 2.0 de MC² Énergie). Tiré de MC² Énergie (Internet). Bien qu’il puisse être placé sur un toit (à un angle supérieur à 45 degrés), il a été présumé que les capteurs sont installés sur un mur extérieur orienté vers le sud (configuration optimale, telle qu’illustré à la Figure 2‐10 a). Une telle configuration peut générer un rendement maximal de 66 %. a) b) Figure 2‐10 : Exemples d’installations d’un capteur solaire à air (modèle ESOLAIR 2.0 de MC² Énergie) : a) installation murale, b) installation sur un toit en pente. Tiré de MC² Énergie (Internet). 2.3
Fonction et unité fonctionnelle La fonction des technologies de production d’énergie thermique étudiées consiste à « produire de l’énergie thermique se destinant au chauffage de l’air ou de l’eau sanitaire ». Un des systèmes géothermiques à l’étude permet également de refroidir les espaces habités en saison chaude. L’évaluation de cette fonction de climatisation a été incluse en analyse de sensibilité. Juin 2013 ACV de filières de production décentralisée d'énergie thermique à petite échelle Page 11 Chaire internationale sur le cycle de vie post revue critique L’unité fonctionnelle, c’est‐à‐dire la référence à laquelle se rapportent les calculs d’inventaire et d’évaluation des impacts, se définit comme suit : « Produire 1 mégajoule (MJ) d’énergie thermique se destinant soit au chauffage des espaces ou à celui de l’eau sanitaire, au Québec en 2011 ». Les systèmes permettant de répondre à cette fonction sont, pour les technologies étudiées : 
Système 1 : Géothermie liquide‐air – chauffage de l’air et de l’eau. 
Système 2 : Géothermie liquide‐eau – chauffage de l’air et de l’eau. 
Système 3 : Thermosolaire à collecteurs plats – chauffage de l’eau. 
Système 4 : Thermosolaire à tubes sous vide – chauffage de l’air et de l’eau. 
Système 5 : Thermosolaire à collecteurs à air vitrés – chauffage de l’air. 
Système de référence : Plinthes électriques de 1 000 W pour le chauffage de l’air et chauffe‐
eau électrique pour le chauffage de l’eau. Les flux de référence font appel à la quantité de produits nécessaires pour remplir la fonction étudiée. Considérant la performance technique de chacun des systèmes, le nombre de chaque système permettant de remplir l’unité fonctionnelle (en unité/MJ) a été estimé (Tableau 2‐1). Tous les besoins en matières et en énergie sur la période d’étude y sont inclus. Le détail des flux entrants et sortants considérés est fourni à l’Annexe C. Page 12 ACV de filières de production décentralisée d'énergie thermique à petite échelle Juin 2013 Hydro‐Québec Rapport technique Tableau 2‐1 : Caractéristiques de performance et flux de référence Performance Durées de vie des composantes Flux de référence Durée de vie globale : 50 ans Rendement total : 3,6x106 MJ 6
(1x10 kWh) COPh : 3,5 Boucle souterraine (et fluide caloporteur) : 50 ans Pompe à chaleur : 20 ans Plancher radiant : 50 ans Réservoir à eau : 12 ans. ‐7
2,78x10 unité/MJ 2. Géothermie liquide‐eau Durée de vie globale : 50 ans Rendement total : 3,6x106 MJ (1x106kWh) COPh : 3,9 Boucle souterraine (et fluide caloporteur) : 50 ans Pompe à chaleur : 20 ans Ventilation (conduites) : 50 ans Filtres à air : 2 ans Ventilateur (air pulsé) : 20 ans Réservoir à eau : 12 ans. ‐7
2,78x10 unité/MJ 3. Thermosolaire à collecteurs plats Durée de vie globale : 25 ans Rendement total : 194 166 MJ (53 935 kWh) Capteurs solaires : 25 ans Liquide caloporteur : 10 ans Pompe d’expansion : 10 ans Réservoir d’expansion : 25 ans Réservoir et chauffe‐eau : 12 ans ‐6
5,15x10 unité/MJ 4. Thermosolaire à tubes sous vide Durée de vie globale : 25 ans Rendement total : 468 597 MJ (130 165 kWh) Capteurs solaires : 25 ans Liquide caloporteur : 10 ans Pompe d’expansion : 10 ans Réservoir d’expansion : 25 ans Plancher radiant : 50 ans Réservoir chauffant : 12 ans 2,13x10‐6 unité/MJ 5. Thermosolaire à collecteurs à air vitrés Durée de vie globale : 37,5 ans Rendement total : 405 000 MJ (112 500 kWh) Capteurs à air vitrés : 37,5 ans Système de ventilation : 50 ans Filtres à air : 2 ans Contrôleur différentiel : 37,5 ans ‐6
2,47x10 unité/MJ Système 1. Géothermie liquide‐air Référence : Plinthes électriques, 1000 W et chauffe‐eau électrique, 60 gallons Durée de vie globale : 25 ans 16 plinthes pour une résidence de 150 m² a) Plinthes électriques : 25 ans b) Chauffe‐eau : 12 ans a) 1,2x10‐5 unité/MJ b) 3,46x10‐6 unité/MJ Rendement total : quantité totale d’énergie thermique que le système fournit sur sa durée de vie. COP : Rapport de la puissance frigorifique à la puissance absorbée, les deux grandeurs étant exprimées dans les mêmes unités et pendant la même période de temps (Termium Plus, Internet). Il se calcule en divisant l'énergie dégagée (Qsortant) par la consommation d'énergie (Wentrant). Flux de référence : les quantités présentées représentent la fraction de chaque système attribuable à la production de 1 MJ d’énergie thermique. 2.4
Traitement des fonctions secondaires et règles d’imputation L’ACV ne porte pas sur la comparaison de produits ou services spécifiques, mais bien sur une ou plusieurs fonctions remplies par ces produits ou services. En conséquence, les processus multifonctionnels doivent être considérés avec précaution. 
Chauffage et climatisation : Le système géothermique liquide‐air peut climatiser l’air d’une résidence en plus de le chauffer. Cette seconde fonction est automatiquement incluse et ne requière aucun changement à l’infrastructure de la machine. Dans un Juin 2013 ACV de filières de production décentralisée d'énergie thermique à petite échelle Page 13 Chaire internationale sur le cycle de vie post revue critique premier temps, puisque c’est le seul des systèmes évalués à offrir cette seconde fonction, la climatisation a été exclue de l’analyse principale. De ce fait, aucune imputation n’a été effectuée entre les deux fonctions et tous les impacts potentiels associés au cycle de vie de ces systèmes ont été attribués à la fonction de chauffage. Une analyse de sensibilité incluant la climatisation a par ailleurs été réalisée. Dans ce cas, seule l’opération supplémentaire de la machine a été imputée à la fonction de climatisation. 
Chauffage de l’air et de l’eau : Les systèmes géothermiques et le système solaire thermique à tubes sous vide permettent de chauffer à la fois l’air et l’eau sanitaire. En ce qui a trait aux systèmes géothermiques, il a été considéré que 95 % de chaque mégajoule produit par l’un ou l’autre des systèmes géothermiques se destine au chauffage de l’air, le restant allant au chauffage de l'eau sanitaire. Le réservoir à eau chaude constitue la seule composante des systèmes géothermiques dont la fonction se lie uniquement au chauffage de l’eau. Pour plus de détails sur les calculs qui sous‐
tendent l’imputation, se référer à l’annexe C. En ce qui concerne le système solaire à collecteurs à tubes sous vide, l’ensemble des composantes (incluant le réservoir d’eau sanitaire) a un rôle à jouer dans le chauffage à la fois de l’eau et de l’air. Aucune imputation n’a donc été nécessaire : l’ensemble des impacts associés aux cycles de vie des composantes du système a été attribué au système. 2.5
Frontières des systèmes Les frontières des systèmes servent à identifier les étapes, processus et flux qui seront considérés dans l’ACV. Elles incluent toutes les activités pertinentes à l’atteinte des objectifs de l’étude et donc, nécessaires à la réalisation de la fonction étudiée. Les sous‐sections qui suivent présentent une description générale des frontières des systèmes, ainsi que les considérations géographiques et temporelles associées. 2.5.1 Processus inclus dans les systèmes évalués La Figure 2‐11 schématise les frontières générales des systèmes étudiés. Elles incluent la production, le transport et l’installation des composantes des systèmes, leur utilisation pour produire l’énergie thermique et leur fin de vie. Le détail des systèmes (quantification des flux et processus) est quant à lui fourni à l’Annexe C du présent rapport. Page 14 ACV de filières de production décentralisée d'énergie thermique à petite échelle Juin 2013 Hydro‐Québec Rapport technique Figure 2‐11 : Frontières générales des systèmes à l’étude. Le sous‐système « production » touche à la fabrication des composantes de la technologie de production d’énergie, et du système associé. Il inclut ici la « pré‐production », c’est‐à‐dire la production de tous les matériaux et emballages nécessaires à l’étape de production, et à leur livraison au site de production. L’emballage des composantes, les infrastructures et l’opération des équipements de production sont également inclus. À l’issue de l’étape de production, il n’est donc pas question d’un produit fini, mais bien de plusieurs assemblages partiels de composantes et de matériaux de construction. Le sous‐système « distribution » vise les transports des composantes, de leur lieu de production jusqu’au détaillant, puis du détaillant vers le lieu d’installation (c.‐à.‐d. la résidence). Il inclut également les travaux liés à l’installation des systèmes par les ouvriers. Les sous‐systèmes « utilisation » et « fin de vie » concernent respectivement l’utilisation et l’entretien des systèmes et l’élimination des composantes à la fin de leurs vies utiles, incluant tous les transports vers la résidence (pour l’entretien) et celui des composantes usagées vers le lieu d’élimination ou de gestion finale. Enfin, les sous‐systèmes « approvisionnement » et « gestion des rejets » concernent respectivement, pour chacun des quatre sous‐systèmes précédents, toutes les activités reliées : Juin 2013 ACV de filières de production décentralisée d'énergie thermique à petite échelle Page 15 Chaire internationale sur le cycle de vie post revue critique 
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À l’approvisionnement en ressources (eau, énergie, produits chimiques, matériaux), comprenant l’extraction, le traitement et la transformation des ressources naturelles, de même que les différents transports requis jusqu’à l’arrivée aux sites d’utilisation des ressources (c.‐à‐d. les sites de pré‐production, production, distribution, utilisation et de gestion en fin de vie). Au transport et au traitement des déchets générés à l’une ou l’autre de ces étapes du cycle de vie. Dans tous les sous‐systèmes, les processus d’« amont » identifiables sont inclus de manière à fournir la vue la plus complète possible du système. Par exemple, dans le cas de l’énergie utilisée pour un transport, non seulement les émissions liées à la combustion de carburant sont considérées, mais aussi les processus et matières nécessaires à la production de ce carburant. De cette manière, les chaînes de production de tous les entrants sont remontées jusqu’à l’extraction des matières premières. Les processus et flux inclus et exclus de l’analyse sont résumés au Tableau 2‐2. L’approvisionnement et la gestion des rejets ont été répartis entre les étapes du cycle de vie afin de simplifier la lecture du tableau. Tableau 2‐2 : Processus inclus et exclus des systèmes Étapes du cycle de vie Processus/Sous‐processus Commentaires Fabrication des composantes des systèmes géothermiques : c.‐à.‐d. la boucle souterraine, la pompe à chaleur et le système de distribution de la chaleur dans la résidence (plancher radiant ou système de ventilation). Production Fabrication des composantes des systèmes solaires : c.‐à.‐d. l’unité de captage, un réservoir (s’il‐y‐a‐lieu) et le système de distribution de la chaleur dans la résidence (plancher radiant ou système de ventilation). Production et transport des principaux composants/matériaux et emballages inclus Les autres ressources et rejets sont exclus. Fabrication des plinthes et du chauffe‐eau électrique pour le système de référence. Emballage. Opération de fabrication sur les différents sites de production. Consommation d’électricité et d’eau et émissions directes à l’environnement incluses. Réseau de tuyauterie pour l’acheminement de l’eau sanitaire. Exclues des frontières de l’étude, car commun à tous les systèmes. Transport du lieu de production à la résidence. Inclus. Manutention et entreposage chez l’installateur. Exclus (données non disponibles). Installation. Incluse. Selon les systèmes, peut comprendre le forage des puits géothermiques (opération des équipements, transport et gestion des résidus, usure des mèches) ou le raccordement des systèmes solaires (tuyauterie). Distribution Page 16 ACV de filières de production décentralisée d'énergie thermique à petite échelle Juin 2013 Hydro‐Québec Rapport technique Étapes du cycle de vie Processus/Sous‐processus Opération/utilisation en mode chauffage Opération/utilisation en mode climatisation Commentaires Consommation d’électricité et émissions directes à l’environnement (par exemple fuites de gaz frigorigène). La consommation d’eau du réseau d’aqueduc est exclue, car identique pour tous les systèmes évalués. Inclus en analyse de sensibilité. Comprenant le transport et les matériaux pour l’entretien : Utilisation Entretien et réparation Démantèlement et transport vers les lieux de gestion en fin de vie ‐ Changement de filtres pour les systèmes à air pulsé ; ‐ Remplacement de composantes dont la durée de vie est inférieure à celle du système ; ‐ Remplacement du liquide caloporteur pour les systèmes solaires ; ‐ Ajout de gaz frigorigène (pour compenser les émissions fugitives). Transport des composantes usagées au lieu d’élimination/gestion finale inclus. Recyclage des métaux exclus (considéré comme faisant partie d’un autre système, approche cut‐
off). Fin de vie Gestion en fin de vie des composantes Enfouissement des plastiques et autres matériaux inclus. Les boucles souterraines de plastique (HDPE) sont laissées en place et considérées sans impact. Il est considéré que le fluide caloporteur qu’elles contiennent (méthanol et eau) est éventuellement émis au sol4. Il est à noter qu’aucun critère d’inclusion ou de coupure n’a été appliqué pour la présente étude : toutes les données disponibles ont été intégrées au modèle. Tel que présenté au Tableau 2‐2, certains processus ont été exclus à cause d’un manque de données. Il n’est par ailleurs pas possible de connaître l’effet de l’inclusion de ces éléments sur les résultats. Les systèmes géothermiques sont encore trop récents pour que leur mode de démantèlement soit connu. Si les 4
puisatiers consultés (Massé, 2013; Veilleux, 2013) s’entendent pour dire que la boucle souterraine risque d’être laissée en place, il est plus incertain de comment sera géré le liquide caloporteur qu’elle contient. Comme il n’existe à l’heure actuelle aucune réglementation obligeant le propriétaire à gérer le fluide caloporteur d’une manière particulière, les options possibles sont de : laisser le fluide en place dans la boucle et l’obturer; pomper le liquide et l’envoyer se faire traiter/recycler par une entreprise spécialisée; rejeter le liquide à l’égout. Pour des raisons de coûts et de simplicité, il a été présumé que le liquide caloporteur serait laissé en place dans la boucle souterraine. Ainsi, le méthanol est présumé émis entièrement au sol (dans un horizon de temps plus ou moins long). Juin 2013 ACV de filières de production décentralisée d'énergie thermique à petite échelle Page 17 Chaire internationale sur le cycle de vie post revue critique 2.5.2
Frontières géographiques et temporelles Conformément à l’unité fonctionnelle sélectionnée, la présente étude constitue une ACV représentative du contexte québécois en 2011. Bien que certaines données datent d’années antérieures, il a été jugé qu’elles étaient pertinentes pour représenter les systèmes à l’étude. Ainsi, les activités associées à la production, aux transports, à l’installation, à l’exploitation et au démantèlement en fin de vie ont autant que possible été modélisées de manière à répondre à ce critère. Par ailleurs, il est à noter que certains processus compris dans les frontières des systèmes peuvent avoir lieu n’importe où ou à n’importe quel moment s’ils sont nécessaires à la réalisation de l’unité fonctionnelle. Par exemple, les processus associés à l’approvisionnement en matières premières, ainsi qu’à la gestion des rejets générés peuvent avoir lieu au Québec ou ailleurs dans le monde. De plus, certains processus peuvent générer des émissions sur une plus longue période que l’année de référence. C’est le cas de l’enfouissement des déchets, qui engendre des émissions (biogaz et lixiviat) sur une période de temps dont la longueur (de quelques décennies à plus d’un siècle, voire des millénaires) dépend de la conception et des paramètres d’opération des cellules d’enfouissement et de la modélisation de leurs émissions dans l’environnement. 2.6
Sources, hypothèses et données d’inventaire du cycle de vie (ICV) Les données requises à l’ACV concernent les matières premières utilisées, l’énergie consommée ainsi que les rejets générés à chaque étape du cycle de vie étudié. Comme cette étude a pour but de fournir des données environnementales quant à différents systèmes génériques de production décentralisée d’énergie thermique, elle a été réalisée à partir de données secondaires (c.‐à‐d. des données génériques ou théoriques issues de banques de données commerciales ou de la banque de données du CIRAIG, d’informations transmises par des entrepreneurs, de rapports d’études diverses, ou d’autres sources publiées (voir Tableau 2‐6)). Dans tous les cas, les données sélectionnées sont représentatives de systèmes de production décentralisée d’énergie thermique appliqués au Québec, sans pour autant couvrir toutes les options disponibles sur le territoire. Tous les systèmes ont été modélisés à l’aide des modules de données d’inventaire du cycle de vie (ICV) disponibles dans la banque ecoinvent version 2.1 (www.ecoinvent.ch/). Cette base de données européenne est particulièrement reconnue par la communauté scientifique internationale, car elle surpasse de loin les autres bases de données commerciales tant du point de vue quantitatif (nombre de processus inclus) que qualitatif (qualité des procédés de validation, complétude des données, etc.). L’utilisation de données européennes pour représenter l’Amérique du Nord peut introduire un biais dans certains cas. Cependant, il est estimé que la cohérence et la complétude de cette base de données en font une option préférable à d’autres données disponibles pour la plupart des processus. En outre, bien qu’ecoinvent soit d’origine européenne, elle contient des informations qui représentent plusieurs régions du monde. Par exemple, pour toutes les activités ayant lieu au Québec, les modules génériques ont été adaptés en remplaçant les mélanges d’approvisionnement énergétique (grid mix) européens par : Page 18 ACV de filières de production décentralisée d'énergie thermique à petite échelle Juin 2013 Hydro‐Québec Rapport technique 
Le grid mix québécois 2011 (incluant les achats et les importations, Hydro‐Québec, 2011) pour les processus d'avant‐plan, c.‐à‐d. la consommation d’électricité en phase d’exploitation des systèmes de production d’énergie décentralisée ; 
Le grid mix nord‐américain pour tous les processus d’arrière‐plan, c.‐à‐d. tous les processus directement et indirectement liés aux processus d’avant‐plan (par exemple, la production des composantes, des emballages, etc.). Le grid mix nord‐américain est ici plus approprié considérant que l'approvisionnement peut avoir lieu n’importe où, et plus probablement en Amérique du Nord. Ainsi, tous les processus d’avant‐plan ayant lieu au Québec (incluant les divers transports) font appel à des processus d'arrière‐plan adaptés au contexte énergétique nord‐américain. Le Tableau 2‐3 présente le détail des grid mix utilisés. Tableau 2‐3 : Mélanges d’approvisionnement énergétique utilisés Mode de génération électrique Québec Amérique du Nord Charbon 0,35 % 44,7 % Pétrole 0,02 % 4,4 % Gaz naturel 0,19 % 17,3 % Nucléaire 2,37 % 19,3 % Hydroélectrique 95,73 % 13,6 % Éolien 0,74 % 0,3 % Biomasse 0,51 % < 0,1 % Biogaz / déchets < 0,1 % < 0,1 % Photovoltaïque < 0,1 % < 0,1 % Le total peut différer de 100 % à cause de l’arrondissement. Les modes de génération électriques pour lesquels la fraction indiquée est < 0,1 % ont été négligés dans la modélisation. L’électricité à la prise du réseau d’Hydro‐Québec a été modélisée en y incluant les éléments décrits au Tableau 2‐4. Elle comprend à la fois l’énergie produite par Hydro‐Québec, l’électricité achetée de producteurs privés et les importations associées au marché. Juin 2013 ACV de filières de production décentralisée d'énergie thermique à petite échelle Page 19 Chaire internationale sur le cycle de vie post revue critique Tableau 2‐4 : Processus inclus dans la modélisation du mélange d’approvisionnement québécois (kWh d’Hydro‐Québec) Étapes du cycle de vie Production, achats et importation d’électricité (selon grid mix détaillé au Tableau 2‐3) Transmission d’électricité (haute et moyenne tension) Distribution d’électricité (basse tension) Processus/Sous‐processus Commentaires Construction des infrastructures. Production et transport des matériaux et de l’énergie inclus. Opération des installations. Matières entrantes et émissions générées lors de l’opération des équipements de production d’électricité incluses. Fin de vie des infrastructures. Incluse. Construction des infrastructures. Production et transport des matériaux et de l’énergie inclus. Haute tension : inclut les émissions à l’air (ozone et N2O) pendant la transmission et 1 % de pertes en ligne. Opération des installations. Moyenne tension : inclut la consommation et les émissions à l’air de SF6 pendant la transmission et 1 % de pertes en ligne. Fin de vie des infrastructures. Incluse. Construction des infrastructures. Production et transport des matériaux et de l’énergie inclus. Opération des installations. Inclut la consommation et les émissions à l’air de SF6 pendant la transmission et 5,5 % de pertes en ligne, soit les valeurs les plus récentes pour Hydro‐Québec. Fin de vie des infrastructures. Incluse. 2.6.1
Données ecoinvent Une part importante du travail associé à la construction de l’inventaire a donc été de décortiquer, de valider et d’adapter les données génériques de la banque de données ecoinvent (représentative du contexte suisse) de sorte qu’elles reflètent le plus fidèlement possible la réalité et les particularités du contexte québécois. Cette manière de procéder a eu pour effet de maximiser l’uniformité et la cohérence des données utilisées pour la modélisation. Les données génériques ecoinvent ayant servi à modéliser les systèmes à l’étude sont le résultat d’études terrains ou de simulation de rendement. Pour la filière géothermique, une étude terrain échelonnée sur 4 ans (entre 1998 et 2002) a permis de déterminer le rendement attendu ou le coefficient de performance (COP) de la technologie de thermopompes à l’étude (Heck, 2007). Dans le cadre de cette étude, des systèmes géothermiques résidentiels ont été installés dans de nouvelles constructions au cours de l’année 1998 et leur performance a été analysée dans le temps. Les systèmes géothermiques étudiés étaient aptes à combler 100 % des besoins en eau chaude et en air chaud d’une résidence unifamiliale suisse typique. Les données recueillies au terme de l’étude ont été extrapolées pour une durée de vie totale estimée de 50 ans, afin que le rendement total puisse être corrélé au cycle de vie entier du système. Quant aux données génériques à la base de l’analyse de la filière solaire thermique, des modèles de systèmes solaires résidentiels complets ont été construits par une équipe de Page 20 ACV de filières de production décentralisée d'énergie thermique à petite échelle Juin 2013 Hydro‐Québec Rapport technique chercheurs de l’Université Rapperswil en Suisse. Les installations ont servi à simuler et à évaluer sur des périodes de 2 000 et 2 300 heures respectivement le rendement de deux technologies de captage des rayons solaires : 1) un système à collecteurs plats et 2) un système à tubes sous vide. Selon la documentation fournie par ecoinvent, les deux technologies sont aptes à combler entre 30 et 40 % des besoins en eau chaude et/ou en air chaud d’une résidence unifamiliale suisse typique. Les données recueillies au terme de la simulation ont été extrapolées pour une durée de vie totale estimée de 25 ans, afin que le rendement total puisse être corrélé au cycle de vie entier de tels systèmes. Une irradiation moyenne de 1 093 kWh/m².an (ou 3 kWh/m².jour) a été considérée par ecoinvent. 2.6.2
Autres données collectées Afin de valider le contenu et l’applicabilité des données ecoinvent au contexte de l’étude, d’autres sources de données ont été employées. Ces données ont notamment été collectées auprès de manufacturiers présents sur le marché québécois des technologies d’énergies renouvelables et de chercheurs spécialisés dans l’une ou l’autre des filières à l’étude. Le processus de collecte a été assuré par l’entremise de questions techniques (transmises par voie électronique) et de discussions téléphoniques. Les informations demandées visaient à obtenir des statistiques quant aux configurations dominantes pour chaque système, des listes de matériaux et des spécifications techniques, ainsi qu’un portrait des étapes de fabrication, de distribution et d’installation pour les technologies à l’étude. La stratégie de recherche a consisté à identifier et quantifier la configuration et les caractéristiques de performance les plus communes dans les systèmes géothermiques au Québec. À partir des configurations dominantes, des modèles spécifiques ont été sélectionnés pour représenter les systèmes génériques (présentés à la sous‐section 2.2.2), de manière à valider et adapter les données génériques. Pour ce qui est des systèmes thermosolaires, les caractéristiques de performance sont très variables d’une installation à l’autre, et ce, même pour des systèmes de configuration identiques, à cause de la grande diversité de composantes disponibles (notamment de panneaux solaires). Les caractéristiques de performances d’un système thermosolaire ne peuvent donc pas être facilement corrélées à un type de configuration en particulier. Afin de contourner cette difficulté, les modèles technologiques européens de collecteurs solaires disponibles dans ecoinvent ont été conservés quasi tels quels, et leurs paramètres clés ont été testés en analyses de sensibilité. Les deux modèles de collecteurs solaires fournis par ecoinvent ne présentent a priori aucun attribut ou caractéristique technologique hors du commun. Bien que dans une moindre proportion qu’en Europe ou en Asie, des équivalents technologiques sont actuellement disponibles sur les marchés québécois et canadien (SAIC, 2009; Weiss et coll., 2006). Le système ainsi modélisé a été jugé applicable à la situation québécoise, puisque les technologies vendues au Québec sont sensiblement les mêmes et que l’irradiation considérée correspond à un ensoleillement assez modéré pour le Québec. En effet, selon les régions, le rayonnement solaire annuel moyen varie de 2,93 à 3,80 kWh/m².jour. Le rayonnement le plus faible, mesuré à Blanc‐Sablon, est de 1 069 kWh/m².an selon les données incluses dans le logiciel RETScreen (Ressources naturelles Canada, Internet). Enfin, le système solaire thermique à collecteurs à air a été modélisé à partir des données primaires rendues disponibles par MC² Énergie, concepteur et fabricant québécois de panneaux solaires à air. Juin 2013 ACV de filières de production décentralisée d'énergie thermique à petite échelle Page 21 Chaire internationale sur le cycle de vie post revue critique 2.6.3
Hypothèses Dans les cas où aucune source n’était disponible, des hypothèses ont aussi été posées. Il est notamment posé que pour une configuration et une performance données, les modèles de systèmes géothermiques résidentiels offerts par les différents installateurs québécois sont relativement équivalents. Les hypothèses sont détaillées au Tableau 2‐5 et à l’Annexe C. Mentionnons aussi que pour tous les systèmes étudiés les données utilisées ont été : 1) Évaluées quant à leur représentativité temporelle, géographique et technologique ; 2) Collectées de manière à ce qu’elles soient les moins agrégées possible ; 3) Documentées conformément aux meilleures pratiques disponibles. Le Tableau 2‐5 résume les principales sources de données et hypothèses employées dans cette ACV, alors que l’Annexe C présente le détail des données utilisées. Tableau 2‐5 : Principales données, sources et hypothèses utilisées dans l’établissement de l’inventaire d’avant‐plan – systèmes thermiques Système Hypothèse Source Systèmes géothermiques Les deux systèmes géothermiques ont été modélisés à partir d’un processus générique ecoinvent (« Heat, borehole heat exchanger, at brine‐water heat pump 10kW/RER ») désagrégé et adapté au contexte québécois en fonction des paramètres de performance et des données rendues disponibles par le fabricant québécois Boréale Géothermie inc. (Internet). Capacité nominale : 10 kilowatts (ou environ 3 tonnes). Modèle utilisé pour l’adaptation au contexte québécois : BoréaleMD AC‐
45 de Boréale Géothermie inc. COP moyen : 3,5 (testé en analyse de sensibilité). Durée de vie globale du système : 50 ans. Voir Tableau 2‐1 pour la durée de vie des composantes. 1.
Rendement annuel : 72 000 MJ (ou 20 000 kWh) par an (pour 2 000 h de service annuellement). Pompe à chaleur liquide‐air monobloc Géothermie Boréale (2011) Heck, T, (2007) Marcotte, D. (2009) Cas de base : le système utilisé en mode de chauffage uniquement. Rotondo, A. (2009) Fluide caloporteur (boucle souterraine) : 30 % méthanol (antigel (102 kg); 70 % eau déminéralisée. Lambert, P. (2013) Gaz frigorigène (boucle secondaire) : contient 3,0 kg de HFC‐410a. 9 kg ajoutés au cours des 50 ans de vie du système pour compenser les fuites. Massé (2013) Veilleux (2013) Filtres à air (système de ventilation à air pulsé) : 3 unités (126 g/unité) remplacées tous les 2 ans. Capacité nominale : 10 kilowatts (ou environ 3 tonnes). 2.
Pompe à chaleur liquide‐eau (hydronique) Modèle utilisé pour l’adaptation au contexte québécois : Modèle BoréaleMD HW‐45 de Boréale Géothermie inc. Géothermie Boréale (2009) Heck, T, (2007) COP moyen : 3,9. Marcotte, D. (2009) Le reste est identique à la pompe à chaleur liquide‐air. Rotondo, A. (2009) Lambert, P. (2013) Veilleux (2013) Massé (2013) Page 22 ACV de filières de production décentralisée d'énergie thermique à petite échelle Juin 2013 Hydro‐Québec Rapport technique Systèmes thermiques à circulation de fluide Les deux systèmes solaires thermiques à circulation de fluide ont été modélisés à partir de processus génériques ecoinvent désagrégés et adaptés au contexte québécois : 

Pour le système solaire thermique à collecteurs plats, la donnée « Heat, at flat plate collector, one‐family house, for hot water/CH » a été utilisée ; Pour le système solaire thermique à tubes sous vide, la donnée « Heat, at tube collector, one‐family house, for combined system/CH » a été utilisée. Modèle utilisé pour les simulations de rendements (ecoinvent) : similaire au Cobra X de fabrication suisse (Soltop Schuppisser AG). 3.
À collecteurs plats Durée de vie globale du système : 25 ans (testé en analyse de sensibilité). Voir Tableau 2‐1 pour la durée de vie des composantes. Djebbar, R. (2009) Surface de captage : 6 m² (testé en analyse de sensibilité). Solartechnik (2002) Production totale (sur la durée de vie entière) : 194 166 MJ (ou 53 935 kWh) (testé en analyse de sensibilité). Canmet ÉNERGIE(2010) Jungbluth, N. (2007) Liquide caloporteur : 40 % propylène glycol (antigel); 60 % eau déminéralisée. Modèle utilisé pour les simulations de rendements : similaire au Mazdon 30 de fabrication allemande (Termomax Kigspan Renewables Ltd.). 4.
À tubes sous vide Durée de vie globale du système : 25 ans. Voir Tableau 2‐1 pour la durée de vie des composantes. Djebbar, R. (2009) Surface de captage : 10,5 m² (testé en analyse de sensibilité). Solartechnik (2002) Production totale (sur la durée de vie entière) : 468 597 MJ (ou 130 165 kWh). Canmet ÉNERGIE (2010) Jungbluth, N. (2007) Liquide caloporteur : 40 % propylène glycol (antigel); 60 % eau déminéralisée. Systèmes thermiques à collecteurs à air Le système solaire thermique chauffe‐air a été modélisé à partir des données primaires rendues disponibles par MC² Énergie, concepteur et fabricant québécois de panneaux solaires à air. Modèle de capteur utilisé : ESOLAIR 2.0 (x2). Nombre de collecteurs : 2 (testé en analyse de sensibilité). Questionnaire rempli par MC² Énergie (Éric Favreau) Durée de vie globale du système :(testé en analyse de sensibilité). Voir Tableau 2‐1 pour la durée de vie des composantes. MC² Énergie (Internet) Production totale (2 capteurs, sur la durée de vie entière) : 405 000 MJ (ou 112 500 kWh). Favreau, E. (2010) Deux capteurs installés (testé en analyse de sensibilité). Surface de captage : 5,2 m². 5.
À collecteurs à air vitrés Le logiciel SimaPro 7.2, développé par PRé Consultants (www.pre.nl), a été utilisé pour faire la modélisation des systèmes et réaliser le calcul de l’inventaire. Juin 2013 ACV de filières de production décentralisée d'énergie thermique à petite échelle Page 23 Chaire internationale sur le cycle de vie post revue critique 2.7
Évaluation des impacts environnementaux La méthode européenne IMPACT 2002+ (Jolliet et al,. 2003) version 2.05, reconnue internationalement, a été choisie pour effectuer l’évaluation des impacts du cycle de vie des scénarios comparés. En plus de fournir les résultats pour quinze catégories d’impact, IMPACT 2002+5 permet une agrégation en quatre catégories de dommage (Figure 2‐12). Cette méthode, bien que développée pour le contexte européen, a été préférée aux méthodes d'évaluation des impacts du cycle de vie nord‐américaines existantes (LUCAS, TRACI) dû au large éventail couvert par les catégories de problème incluses, à la mise à jour fréquente des facteurs de caractérisation et à l’agrégation des catégories de problème en quatre catégories de dommage, ce qui simplifie la compréhension des résultats par des non‐initiés à l’ACV. Catégories d’impacts
NOx
Pétrole
Fer
Catégories de dommage
Effets cancérogènes et non‐cancérogènes
Effets respiratoires
Radiations ionisantes
Détérioration de la couche d’ozone
Oxydation photochimique (Smog)
Santé humaine
Écotoxicité aquatique
Écotoxicité terrestre
Acidification/nutrification terrestre
Occupation des terres
Phosphates
CO2
SO2
Énergie non‐renouvelable
Extraction minière
Réchauffement global
Ressources
Impacts non pris en compte dans
une catégorie de dommage
Des centaines d’autres. . .
Figure 2‐12 : Catégories de dommage et catégories d’impacts de la méthode IMPACT 2002+ (v.2.05). L’agrégation des impacts environnementaux selon ces quatre catégories de dommage fournit des résultats plus simples à comprendre et à interpréter pour les non‐initiés à l’ACV, en plus de permettre une évaluation rapide des principaux enjeux environnementaux potentiels associés aux scénarios à l’étude. Les catégories de dommage peuvent se résumer ainsi : 
Santé humaine : cette catégorie prend en compte les substances ayant des effets toxiques (cancérogènes et non cancérogènes) et respiratoires, produisant des radiations ionisantes et qui contribuent à la destruction de la couche d’ozone. Afin d'évaluer le 5
La présentation des catégories d’impact de la méthode IMPACT2002+ est habituellement disponible sur le site Internet www.sph.umich.edu/riskcenter/jolliet/impact2002+.htm#form2. Un résumé tiré du site – en anglais uniquement – est fourni à l’Annexe B. Page 24 ACV de filières de production décentralisée d'énergie thermique à petite échelle Juin 2013 Hydro‐Québec Rapport technique facteur de dommage, la gravité de la maladie potentiellement causée par ces substances est exprimée en DALY ‐ Disabled Ajusted Life Years, unité reflétant le dommage à la santé humaine. 
Qualité des écosystèmes : cette catégorie regroupe les impacts liés à la toxicité aquatique et terrestre, à l’acidification et la nitrification terrestre et à l’occupation des terres. Elle est quantifiée en fraction d’espèces potentiellement disparues, sur une surface donnée et durant une certaine période de temps, par kilogramme de substance émise (PDF*m²*an/kg). 
Changement climatique : le potentiel de chaque gaz à effet de serre (GES) est calculé en kilogrammes de dioxyde de carbone équivalents (kg CO2 éq.), basé sur les données sur le forçage radiatif infrarouge. La méthode IMPACT 2002+ évalue les effets potentiels des émissions sur une période de 500 ans. 
Ressources : cette catégorie prend en compte l’utilisation de ressources énergétiques non renouvelables et l’extraction de minéraux, quantifiés en mégajoules d’énergie (MJ). Mentionnons que : 
Ces catégories ne couvrent pas tous les impacts environnementaux possibles associés aux activités humaines. Plusieurs types d’impacts, dont le bruit, les odeurs, la qualité de l’air intérieur et les champs électromagnétiques ne font pas partie de la présente analyse. De plus, l’utilisation de l’eau n’est pas considérée dans cette version de la méthode. 
L’eutrophisation et l’acidification aquatiques ne sont pas prises en compte par les indicateurs de dommage de la méthode IMPACT 2002+ v.2.05 (dommages relatifs à la qualité des écosystèmes). Ces catégories d’impact sont donc évaluées en conjonction avec les indicateurs de dommage pour compléter l’évaluation des impacts du cycle de vie. 
Aucune normalisation des résultats par rapport à une base de référence n’a été effectuée. De même, aucune pondération des catégories de dommage pour ramener les résultats à un score unique n’a été réalisée (voir annexe A pour plus de détail sur les notions de pondération et de normalisation). 
Les résultats de l’évaluation des impacts du cycle de vie présentent des impacts environnementaux potentiels et non réels. Il s’agit d’expressions relatives (à l’unité fonctionnelle notamment) qui ne permettent pas de prédire les impacts finaux ou le risque sur les milieux récepteurs et le dépassement des normes ou marges de sécurité. Tout comme pour l’inventaire, le logiciel SimaPro 7.3 a été utilisé pour faire le calcul des impacts potentiels associés aux émissions inventoriées. C’est lui qui procède à la classification des flux élémentaires entre les diverses catégories d’impact et au calcul des résultats d’indicateur de dommage. Une deuxième évaluation basée sur la méthode ReCiPe (Goedkoop et coll., 2009) a été réalisée en analyse de sensibilité afin de vérifier si la variabilité des modèles de caractérisation avait une influence significative sur les conclusions et donc, de tester la robustesse des résultats obtenus à partir d’IMPACT 2002+. Juin 2013 ACV de filières de production décentralisée d'énergie thermique à petite échelle Page 25 Chaire internationale sur le cycle de vie post revue critique 2.8
Interprétation Cette dernière phase de l’ACV permet de discuter les résultats obtenus suite à l’évaluation des impacts du cycle de vie et de les mettre en perspective. Elle inclut une comparaison des systèmes, tels que décrits à la section 2.2. Les résultats présentés au chapitre 3 sont appuyés sur une analyse complète et approfondie des données d’inventaire et de l’évaluation des impacts du cycle de vie. Cela comprend notamment : 



Une évaluation de la qualité des données ; Une analyse de cohérence et de complétude ; Des analyses de sensibilité ; Des analyses d’incertitudes. La méthodologie employée pour l’analyse et l’interprétation des données telles que l’évaluation de la qualité des données, la cohérence et la complétude et les analyses de sensibilité sont résumées ici. Mais d’abord, une précision est donnée quant à l’analyse de l’inventaire. 2.8.1
Analyse de l’inventaire Les résultats d’inventaire en termes de quantités de matières et d’énergie associées à chacun des systèmes à l’étude ne sont pas présentés dans le corps de ce rapport. L’analyse exhaustive des entrants et sortants n’améliore généralement pas la compréhension des enjeux. En effet, les résultats d’inventaire (qui sont disponibles à l’Annexe E) contiennent trop d’informations et ne permettent pas en soi de conclure. Pour que l’analyse de l’inventaire soit pertinente, elle doit être faite en parallèle avec l’évaluation des impacts. Ainsi, en accord avec la norme ISO 14 044, l’évaluation des impacts du cycle de vie présentée et discutée au chapitre 3 constitue l’interprétation des résultats d’inventaire, en ayant pour but de mieux en comprendre la portée environnementale. Une analyse de contribution permet également d’identifier les flux d’inventaire qui sont à la source des impacts prédominants. 2.8.2
Évaluation de la qualité des données d’inventaire La fiabilité des résultats et des conclusions de l’ACV dépend de la qualité des données d’inventaire qui sont utilisées. Il est donc important de s’assurer que ces données respectent certaines exigences spécifiées en accord avec l’objectif de l’étude. Selon la norme ISO, les exigences relatives à la qualité des données devraient au minimum en assurer la validité, ce qui est équivalent ici à leur représentativité quant à l’âge, la provenance géographique et la performance technologique. Ainsi, les données utilisées devraient être représentatives : 


De la période définie par l’unité fonctionnelle, soit 2011 (voir section 2.3) ; Du contexte géographique dans lequel s’inscrivent les systèmes à l’étude, soit le Québec (voir sous‐section 2.5.2) ; Des caractéristiques technologiques des processus de fabrication, d’exploitation et de démantèlement (en fin de vie) des systèmes. Bien qu’aucune méthode particulière ne soit actuellement prescrite par l’ISO, deux critères ayant une influence sur la qualité de l’inventaire ont été choisis pour évaluer les données : Page 26 ACV de filières de production décentralisée d'énergie thermique à petite échelle Juin 2013 Hydro‐Québec Rapport technique 
Fiabilité : concerne les sources, les méthodes d’acquisition et les procédures de vérification des données. Une donnée jugée fiable est une donnée vérifiée et mesurée sur le terrain. Ce critère se réfère principalement à la quantification des flux. 
Représentativité : traite des corrélations géographique et technologique. Est‐ce que l’ensemble des données reflète la réalité? Une donnée est jugée représentative lorsque la technologie est en relation directe avec le champ d’études. Ce critère se rapporte principalement au choix des processus servant à modéliser le système. Une description plus détaillée des critères et l’évaluation de la qualité des données sont présentées à l’Annexe D. En parallèle à l’évaluation de la qualité des données utilisées, une estimation de la contribution des processus (c.‐à‐d. dans quelle mesure les processus modélisés avec ces données contribuent à l’impact global du système à l’étude) a été effectuée. En effet, une donnée de qualité inférieure peut très bien convenir dans le cas d’un processus dont la contribution est minime. Par contre, des données de bonne qualité devront être recherchées pour les processus qui influencent grandement les conclusions de l’étude. Dans le cadre de cette étude, l’analyse de contribution a consisté à observer l’importance relative des différents processus modélisés à l’impact potentiel global évalué pour chacune des quatre catégories de dommage mentionnées à la section 2.7, ainsi que pour les deux catégories d’impacts non caractérisées en dommage. Les résultats de l’analyse de contribution sont disponibles à l’annexe E. 2.8.3
Analyse de cohérence et de complétude Tout au long de l’étude, une attention a été portée afin que les systèmes soient représentés de manière conforme à la définition des objectifs et du champ de l’étude. De plus, lors de la collecte de données et de la modélisation, la définition des frontières, les hypothèses et les méthodes ont été appliquées de manière similaire à tous les systèmes. Il y a donc cohérence entre les systèmes étudiés au regard des sources de données, de leur précision, de leur représentativité technologique, temporelle et géographique. La complétude a été assurée grâce à une définition attentive des frontières des systèmes analysés et par une utilisation systématique des règles d’extension et d’imputation. Des analyses de sensibilité ont été effectuées pour vérifier l’effet des hypothèses et des approximations employées. 2.8.4
Analyses de sensibilité Plusieurs paramètres utilisés lors de la modélisation des systèmes présentent une certaine incertitude, plus particulièrement liée aux hypothèses et modules de données génériques employés. Les résultats obtenus sont liés à ces paramètres et leur incertitude est transférée aux conclusions tirées. À partir des principaux processus/paramètres contributeurs et d’une évaluation de qualité des données, des analyses de sensibilité ont été effectuées sur les paramètres suivants : 
Contexte énergétique au lieu d’installation : Dans l’analyse initiale, il est considéré que les systèmes de production d’énergie décentralisée étaient installés au Québec et de ce fait, consommaient l’électricité du mélange d’approvisionnement énergétique Juin 2013 ACV de filières de production décentralisée d'énergie thermique à petite échelle Page 27 Chaire internationale sur le cycle de vie post revue critique québécois durant leur étape d’utilisation. Or, l’importante part de l’énergie québécoise produite à partir de centrales hydroélectriques confère à la province un avantage sur le plan environnemental (par rapport à l’Ontario et aux États‐Unis notamment, dont la production énergétique est en grande partie dépendante des énergies fossiles que sont le charbon, le gaz naturel et le mazout léger). Afin de tester l’effet du contexte énergétique du lieu d’installation des systèmes, le mélange d’approvisionnement énergétique nord‐américain (plus concentré en énergies fossiles) a été employé pour représenter l’énergie consommée lors de l’utilisation des systèmes. 
Rendement des systèmes géothermiques : Dans l’analyse initiale, un système géothermique liquide‐eau moyen ayant un coefficient de performance (COP) de 3,9 a été modélisé. Par contre, la valeur du COP pour un système géothermique donné peut varier au cours d’une année, notamment en fonction de l’écart de température entre l’environnement extérieur et l’environnement intérieur. La sensibilité des résultats à la valeur du COP des systèmes a donc été examinée. L’analyse a été effectuée pour le système géothermique liquide‐eau, avec des COP variant entre 1,5 et 5,5 (maximum actuellement possible). Le système liquide‐air suit généralement les mêmes tendances et n’a donc pas fait l’objet d’une analyse de sensibilité spécifique. 
Rendement des capteurs solaires thermiques à circulation de fluide (énergie produite par unité de surface installée) : Dans l’analyse initiale, un système thermosolaire à collecteurs plats ayant un rendement de 539 kWh/m².an a été utilisé pour le chauffage de l’eau sanitaire (ce qui correspond à un rendement assez modeste de 39 à 50 % selon l’intervalle d’ensoleillement au Québec). Or, les caractéristiques de performance d’un système peuvent varier considérablement en fonction du modèle de capteur solaire et du niveau d’ensoleillement au lieu d’exploitation du système. La sensibilité des résultats à une variation du rendement des capteurs a donc été effectuée pour le système à collecteurs plats, pour des valeurs allant de 539 à 700 kWh/m² (soit un rendement de 50 à 65 % selon les conditions d’ensoleillement). Le système à tubes sous vide suit généralement les mêmes tendances et n’a donc pas fait l’objet d’une analyse de sensibilité spécifique. 
Surface de collecteurs installée pour les systèmes solaires thermiques à circulation de fluide : La configuration initiale du système à collecteurs plats consiste en une surface de captage de 6 m², alors que celle du système à collecteurs à tubes sous vide compte 10,5 m². L’effet de configurations alternatives pour une surface de captage variant respectivement entre 4 et 10 m² et entre 10 et 20 m² ont donc été testées. 
Durée de vie des systèmes solaires thermiques à circulation de fluide : Dans l’analyse initiale, une durée de vie de 25 ans a été utilisée pour la modélisation des systèmes thermosolaires à collecteurs plats et à tubes sous vide. Comme pour le rendement, une incertitude difficilement réductible prévaut quant à la durée de vie de certaines des composantes de ces systèmes. En particulier, la durée de vie des capteurs semble ne pas faire consensus parmi les différents acteurs du secteur. La sensibilité des résultats à une série de variations plausibles de la durée de vie des capteurs a donc été examinée. L’analyse a été effectuée pour le système à collecteurs plats, avec des durées de vie variant entre 25 et 45 ans. Le système à tubes sous vide suit généralement les mêmes tendances et n’a donc pas fait l’objet d’une analyse de sensibilité spécifique. Page 28 ACV de filières de production décentralisée d'énergie thermique à petite échelle Juin 2013 Hydro‐Québec Rapport technique 
Durée de vie du système solaire thermique à collecteur à air : Dans l’analyse initiale, une durée de vie de 37,5 ans a été utilisée pour la modélisation du système. Une incertitude difficilement réductible prévaut toutefois quant à la durée de vie, la seule référence ayant été le fabricant du système. Aucun consensus n’est ressorti quant à la durée de vie de ce type de capteur entre les experts consultés. La sensibilité des résultats à la durée de vie des capteurs a donc été examinée sur une plage variant entre 20 et 40 ans. 
Capacité du système solaire à collecteurs à air (nombre de collecteurs installés) : Bien que la documentation du concepteur et fabriquant des capteurs ESOLAIR 2.0 soit claire à l’effet qu’un ou deux capteurs constituent la plupart des systèmes de ce type actuellement en service au Québec, il demeure envisageable qu’une résidence soit dotée d’une capacité de production supérieure par l’ajout de capteurs chauffe‐air. L’effet d’une configuration alternative comprenant l’installation simulée d’un nombre de capteurs variant entre 2 et 16 a donc été testé. Malgré le fait que l’installation d’une grande surface de captage présente des enjeux sur les plans technique et économique, il a semblé intéressant de faire ressortir le seuil au‐delà duquel les tendances sont modifiées. Les résultats des analyses de sensibilité effectuées sont présentés à la section 3.5. Une analyse spécifique a également été réalisée dans le cadre de la comparaison des systèmes sur la base de la demande en énergie d’une résidence moyenne : 
Considération de la fonction climatisation : De toutes les options évaluées, seul le système géothermique liquide‐air permet de climatiser l’air d’une résidence et ce, sans qu’aucune modification ne soit apportée à sa configuration. Aussi, il est rare qu’un tel système ne soit pas employé en été. Pour offrir le même service (c.‐à‐d. pour inclure la fonction climatisation), les autres systèmes doivent être jumelés à des climatiseurs externes. Des climatiseurs individuels de type mural ont donc été modélisés, avec leur consommation énergétique annuelle afin de comparer les systèmes dans une perspective plus globale. Les détails et les résultats de l’analyse sur la fonction climatisation sont présentés à la sous‐section 3.3.3 Il est à noter qu’aucune analyse de sensibilité n’a été effectuée dans le but d’affiner les frontières des systèmes. En effet, tous les processus modélisés ont été pris en considération dans l’analyse. 2.8.5
Analyse d’incertitude L’incertitude inhérente au modèle ACV est de deux ordres : 
L’incertitude sur les données d’inventaire, évaluée à l’aide d’une analyse de type Monte‐
Carlo ; 
L’incertitude sur les modèles de caractérisation, qui traduisent l’inventaire en indicateurs environnementaux. Juin 2013 ACV de filières de production décentralisée d'énergie thermique à petite échelle Page 29 Chaire internationale sur le cycle de vie post revue critique Incertitude sur les données d’inventaire : analyse Monte‐Carlo Une analyse d’incertitude de type Monte‐Carlo a été réalisée à l’aide du logiciel SimaPro 7.3 afin de tester la robustesse des résultats. Elle constitue une étude de propagation de la variabilité des données d’inventaire lors des calculs, avec un nombre d’itérations fixé à 1 000. Sur les milliers de flux élémentaires individuels inventoriés dans les processus élémentaires des scénarios étudiés, la très grande majorité provient de la banque de données ecoinvent. Ceux‐ci présentent pour la plupart une variabilité qui prend la forme d’une distribution lognormale autour de la valeur centrale spécifiée (et utilisée dans les calculs déterministes), caractérisée par son écart‐type. Ces variabilités ne sont toutefois pas déterminées statistiquement à l’aide de mesures concrètes, mais estimées par l’application d’une matrice pedigree décrivant la qualité d’une donnée selon son origine, son mode de collecte et sa représentativité géographique, temporelle et technologique (Weidema et Suhr Wesnæs, 1996). Au total, 70 % des données ont une distribution statistique associée. La simulation Monte‐Carlo procède à la soustraction de deux systèmes que l’on souhaite comparer. Ainsi, les résultats indiquent la probabilité qu’une option ait des indicateurs plus élevés que l’autre. Pour la présente étude, chacun des systèmes de production décentralisée d’énergie électrique à petite échelle a été comparé au réseau d’Hydro‐Québec, sur la base de la production de 1 kWh. Les résultats de l’analyse d’incertitude ont été considérés lors de l’analyse des résultats des systèmes évalués. Les détails des analyses Monte‐Carlo effectuées sont disponibles à l’Annexe E. Incertitude sur les modèles de caractérisation L’incertitude sur les modèles de caractérisation, qui traduisent l’inventaire en indicateurs environnementaux, a été estimée à partir des lignes directrices proposées par les auteurs de la méthode IMPACT 2002+ (Humbert et coll., 2009). Ceux‐ci établissent des seuils de significativité pour différentes catégories d’impact, en deçà desquels il n’est pas possible de conclure quant à la meilleure performance environnementale d’une option sur une autre :  10 % en termes de changement climatique, d’énergie non renouvelable et d’utilisation des ressources ; 
30 % en termes d’effets respiratoires dus aux substances inorganiques (santé humaine), d’acidification et d’eutrophisation ; 
Un ou deux ordres de magnitude en termes d’effets toxicologiques et écotoxicologiques. Ce seuil est notamment employé pour l’indicateur de dommage Qualité des écosystèmes. Ces lignes directrices dépendent toutefois de la corrélation entre les systèmes comparés; deux systèmes similaires présentant des écarts inférieurs à ceux exposés ci‐dessus peuvent donc être considérés comme significativement différents. L’interprétation proposée au chapitre 3 prend donc en compte ces différents aspects. Page 30 ACV de filières de production décentralisée d'énergie thermique à petite échelle Juin 2013 Hydro‐Québec Rapport technique 2.9
Revue critique Parce que les résultats de cette étude doivent être divulgués publiquement et sont destinés à supporter une affirmation comparative, une revue critique a été réalisée par un comité d’experts indépendants, c’est‐à‐dire composé d’un spécialiste ACV et de deux autres spécialistes des domaines impliqués dans l’étude (Tableau 2‐6). Tableau 2‐6 : Membres constituants du comité de revue critique Nom Organisme d’attache Implication / Champ d’expertise Gontran Bage, ing. Ph.D. À l’emploi de Dessau au moment d’initier la revue critique Président du comité de revue, expert ACV Reda Djebar, ing., Ph.D. CanmetÉnergie – Ressources naturelles Canada Réviseur, énergie solaire thermique Philippe Pasquier, ing., Ph.D. Departement CGM, Polytechnique Montréal Réviseur, énergie géothermique Conformément aux normes ISO 14 040 et 14 044 (2006a, b), les objectifs de la revue critique sont d’assurer que : 


Les méthodes utilisées par le CIRAIG pour réaliser l’analyse du cycle de vie sont : o cohérentes avec la norme internationale ISO 14040 ; o valables d’un point de vue technique et scientifique ; o appropriées et raisonnables par rapport à l’objectif de l’étude ; Les interprétations du CIRAIG reflètent les limitations identifiées et l’objectif de l’étude ; Le rapport détaillé est transparent et cohérent. Le processus de revue critique a été réalisé en quatre temps : 1. Révision du rapport final de l’étude par le comité ; 2. Correction et précision des éléments soulevés par les réviseurs ; 3. Retour du rapport modifié aux réviseurs pour validation de la conformité ISO 14 044 ; 4. Dépôt du rapport final révisé au mandataire. Les commentaires des réviseurs, les réponses aux éléments soulevés et le rapport de revue font l’objet de l’Annexe F. Juin 2013 ACV de filières de production décentralisée d'énergie thermique à petite échelle Page 31 Chaire internationale sur le cycle de vie post revue critique 3
Résultats et discussion Ce chapitre couvre les deux dernières phases de l’ACV : c’est‐à‐dire l’évaluation des impacts du cycle de vie (ÉICV) des systèmes évalués et l’interprétation des résultats, conformément au cadre méthodologique présenté aux sections 2.7 et 2.8. Il présente le profil environnemental des six systèmes à l’étude, leur comparaison, de même que différentes études de sensibilités et une analyse de la qualité des données. Les résultats comprennent toujours les quatre catégories de dommages (Santé humaine (SH), Qualité des écosystèmes (QÉ), Changement climatique (CC), Ressources (R)) et les deux catégories d’impacts (Acidification aquatique (AA) et Eutrophisation aquatique (EA)) de la méthode d’évaluation IMPACT 2002+. 3.1
Profil environnemental des systèmes Le premier objectif de l’étude était d’établir le profil environnemental de systèmes génériques de production décentralisée d’énergie thermique. Tous les processus modélisables ont donc été inclus au modèle. Les résultats d’indicateurs d’IMPACT 2002+ cités plus haut ont servi à identifier les processus et paramètres qui contribuent le plus aux impacts potentiels des différents systèmes (c.‐à‐d. à identifier les points chauds du cycle de vie de chacune des technologies). Mais avant tout, le profil environnemental du système de référence est présenté afin que les analyses comparatives qui suivent puissent être interprétées de manière plus éclairée. 3.1.1
Système de référence (chauffage électrique) et kWh distribué par Hydro‐Québec La Figure 3‐1 présente les contributions relatives de chacune des étapes du cycle de vie du système de référence, soit le chauffage des espaces et de l’eau sanitaire d’une résidence par des plinthes et un chauffe‐eau électriques alimentés par l’électricité distribuée par le réseau d’Hydro‐Québec. Ce profil, établi sur la base d’un mégajoule de chauffage fourni à une résidence, considère que 75 % de l’énergie thermique consommée sert à chauffer l’air et 25 % sert à chauffer l’eau. Il ressort clairement de cette analyse que la consommation d’électricité liée à l’étape d’utilisation des équipements de chauffage est prédominante, représentant de 88 à 99 % des impacts environnementaux potentiels selon les indicateurs évalués. La production des équipements (plinthes et chauffe‐eau) compte pour 1 à 10 % des impacts potentiels selon les catégories considérées, alors que leur distribution et leur fin de vie ont des contributions négligeables (moins de 1 %). Page 32 ACV de filières de production décentralisée d'énergie thermique à petite échelle Juin 2013 Hydro‐Québec Rapport technique Dommages
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Impacts
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Figure 3‐1 : Contributions environnementales relatives des étapes du cycle de vie du système de référence –chauffage électrique, par MJ produit (IMPACT 2002+). Pour mieux comprendre la provenance des impacts potentiels liés à l’étape d’utilisation, une analyse du kWh distribué par Hydro‐Québec a donc été réalisée (Figure 3‐2). Cette analyse s’applique par ailleurs à la consommation d’électricité par tous les systèmes décentralisés évalués. Dommages
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Impacts
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Production et importation (grid mix)
Transmission ‐ haute tension
Transmission ‐ moyenne tension
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Figure 3‐2 : Contributions environnementales relatives des étapes du cycle de vie du kWh distribué par Hydro‐Québec (IMPACT 2002+). Il en ressort que la transmission d’électricité à haute tension contribue faiblement aux scores des indicateurs environnementaux, alors que les étapes de production et de distribution d’électricité se partagent la grande majorité des impacts environnementaux potentiels. L’indicateur Santé humaine est affecté à 37 % par l’étape de production électrique, et plus particulièrement par les émissions des centrales électriques au charbon (particules, SO2, NOx) Juin 2013 ACV de filières de production décentralisée d'énergie thermique à petite échelle Page 33 Chaire internationale sur le cycle de vie post revue critique opérées par les territoires voisins d’où Hydro‐Québec importe de l’énergie. L’étape de distribution contribue également à 54 % de l’indicateur, à cause de la production de cuivre pour les câbles et de l’arsenic employé dans le traitement des poteaux. La Qualité des écosystèmes est influencée à 84 % par l’étape de distribution, à cause de la lixiviation des produits de préservation des poteaux de bois (chrome et cuivre) et de la production des câbles de distribution. Les métaux émis (Cr, Cu) par le réseau de transmission moyenne tension influencent également cet indicateur, mais dans une moindre mesure (13 %). Il faut noter que les modèles d’évaluation employés pour caractériser les émissions toxiques ont tendance à surestimer les impacts potentiels des métaux émis au sol. Les incertitudes quant aux résultats de l’indicateur Qualité des écosystèmes sont donc importantes. Pour l’indicateur Changement climatique, 54 % des impacts potentiels sont associés à la production d’électricité à partir de sources fossiles (charbon, gaz naturel) qui ont lieu à l’extérieur du Québec, alors que la transmission moyenne tension et la distribution comptent pour 22 et 18 % respectivement, à cause des émissions d’hexafluorure de soufre (SF6) et de la production des métaux employés pour la construction des réseaux. Les indicateurs Ressources, Acidification aquatique et Eutrophisation aquatique sont influencés respectivement à 84, 32 et 63 % par l’étape de production d’électricité, dominée par les centrales opérées à l’extérieur du Québec. L’extraction d’uranium, de charbon et de gaz naturel et les émissions de combustion du charbon sont les principaux éléments qui influencent la contribution de l’étape de production. L’étape de distribution affecte également l’indicateur Acidification aquatique (58 %), à cause de la production de cuivre pour les câbles. 3.1.2
Systèmes géothermiques Cette sous‐section regroupe les résultats d’analyse des deux systèmes géothermiques, soit le système liquide‐eau et le système liquide‐air. En raison de leurs profils environnementaux très semblables, il est en effet possible d’étendre l’interprétation des résultats d’un système à l’autre. La Figure 3‐3 et la Figure 3‐4 présentent les contributions relatives de chacune des étapes du cycle de vie à l’impact global engendré par les systèmes géothermiques liquide‐eau et liquide‐
air. Page 34 ACV de filières de production décentralisée d'énergie thermique à petite échelle Juin 2013 Hydro‐Québec Rapport technique Dommages
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Production
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Distribution
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Figure 3‐3 : Contributions environnementales relatives des étapes du cycle de vie du système géothermique liquide‐eau, par MJ produit (IMPACT 2002+). Dommages
Impacts
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SH
Production
QÉ
Distribution
CC
Utilisation
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Fin de vie
Figure 3‐4 : Contributions environnementales relatives des étapes du cycle de vie du système géothermique liquide‐air, par MJ produit (IMPACT 2002+). L’analyse des systèmes fait ressortir que : 
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
Les étapes de production et d’utilisation contribuent ensemble de manière importante à tous les indicateurs évalués ; L’étape de distribution engendre également une part significative des impacts potentiels dans toutes les catégories à l’exception de Qualité des écosystèmes ; L’étape de fin de vie des systèmes contribue de manière négligeable aux scores des indicateurs environnementaux évalués. Juin 2013 ACV de filières de production décentralisée d'énergie thermique à petite échelle Page 35 Chaire internationale sur le cycle de vie post revue critique Étape de production Dans cinq catégories d’indicateurs sur six (à l’exception de Qualité des écosystèmes), l’étape de production des composantes accapare entre 25 % et 46 % des impacts potentiels. La production de la boucle souterraine et des pompes à chaleur (pour les deux systèmes), celle du plancher radiant (pour le système liquide‐eau) et celle du système de ventilation à air pulsé (pour le système liquide‐air) se répartissent la quasi‐totalité des impacts de cette étape. Étape de distribution Pour tous les systèmes, l’étape de distribution inclut le transport, l’installation et le raccordement des composantes à la résidence. Pour les systèmes géothermiques, cela implique la réalisation d’un forage ‐ incluant l’opération de la machinerie, le transport et la gestion des résidus ‐ pour la mise en place de la boucle souterraine. Dans toutes les catégories à l’exception de Qualité des écosystèmes, l’étape de distribution contribue à entre 10 % et 37 % des impacts : plus des deux tiers sont attribuables à la combustion du diesel nécessaire aux opérations de forage de la boucle souterraine (correspondant à 414 kg de diesel brûlé). L’installation du système de ventilation à air pulsé (pour le système liquide‐air) a un impact relatif négligeable, alors que l’installation du plancher radiant (pour le système liquide‐eau) contribue entre 22 à 34 % des impacts de l’étape. Étape d’utilisation L’importance de l’étape d’utilisation sur les indicateurs Santé humaine (44 et 49%), Ressources (49 et 59%), Acidification aquatique (39 et 41%), Eutrophisation aquatique (28 et 21%) et Qualité des écosystèmes (88 et 89%) est en majeure partie attribuable aux impacts découlant de la production et de la distribution de l’électricité nécessaire au fonctionnement de la pompe à chaleur et issue du réseau d’Hydro‐Québec. Se référer à la Figure 3‐2 pour le détail des contributeurs environnementaux potentiels liés à la consommation électrique. Finalement, la contribution de l’étape d’utilisation à l’indicateur Changement climatique (54 et 62 % du score total) est en partie attribuable à la consommation électrique des systèmes (pour 32 et 38 %), mais également aux émissions fugitives de frigorigène à l’air (21 et 23 %). Le taux de fuite du gaz frigorigène considéré, issu de la donnée générique ecoinvent (Heck. 2007), est équivalent à 9 kg sur 50 ans d’opération (soit une fuite de 6 % par année). Étape de fin de vie L’étape de fin de vie des systèmes ne contribue que très marginalement à l’impact total des systèmes géothermiques, contribuant tout au plus à 4 % de l’indicateur Changement climatique. Les émissions de gaz réfrigérants en fin de vie sont en cause : bien que les quantités émises à l’air soient minimes, le potentiel de réchauffement climatique du HFC‐134a est, sur un horizon de 500 ans (tel que considéré dans la méthode IMPACT 2002+), équivalent à 435 fois celui du dioxyde de carbone (IPCC, 2007). Analyse des paramètres clés A priori, l’efficacité de la pompe à chaleur (ou le COP) et la qualité du dimensionnement6 du système géothermique ressortent comme des paramètres clés. Or, au Québec, une majorité de 6
C’est‐à‐dire la justesse et la précision de l’hypothèse de calcul qui traduisent la relation entre le potentiel géothermique du sol, les spécifications techniques de la boucle souterraine et de la thermopompe, et le besoin en énergie thermique de la résidence. Page 36 ACV de filières de production décentralisée d'énergie thermique à petite échelle Juin 2013 Hydro‐Québec Rapport technique concepteurs/installateurs résidentiels tendraient à surdimensionner la thermopompe, ce qui engendrerait une boucle souterraine trop longue, une surcapacité dormante et des surcoûts pour l’acheteur (Rotondo, 2009). Cette tendance ne s’appliquerait cependant pas aux concepteurs/installateurs de systèmes commerciaux. Parallèlement, l’impact ou le dommage associé à la production des composantes du système géothermique ressort comme significatif pour tous les indicateurs environnementaux évalués. Ce résultat est en partie attribuable à la fabrication des composantes ailleurs qu’au Québec (qui implique une utilisation plus importante d’énergie générée à partir de charbon et d’autres combustibles fossiles), à la production des métaux qui les composent, de même qu’au transport des matériaux. Une attention particulière devrait donc être portée à la masse des composantes, ainsi qu’au lieu de production, tant pour réduire les distances de transport que pour favoriser les composantes produites localement en utilisant l’électricité québécoise. L’identification de ces paramètres clés offre une piste d’amélioration intéressante à la lumière de la tendance actuelle au surdimensionnement (expliquée plus haut). Si un dimensionnement optimal et adéquat des systèmes géothermiques résidentiels devenait la norme, des gains pourraient se concrétiser en matière de : 1) performance énergétique et économique à la résidence, 2) consommation et émissions lors des transports et 3) réduction des quantités de matériaux, et donc d’énergie de production consommée en amont de l’étape d’exploitation, le long de la chaîne de production. 3.1.3
Systèmes solaires thermiques à collecteurs plats et à tubes sous vide Cette sous‐section regroupe les résultats d’analyse de deux des trois systèmes solaires thermiques, soit le système à collecteurs plats et le système à tubes sous vide. En raison de leurs profils environnementaux très semblables, il est en effet possible d’étendre l’interprétation des résultats d’un système à l’autre. La Figure 3‐5 et la Figure 3‐6 présentent les contributions relatives de chacune des étapes du cycle de vie à l’impact global engendré par les systèmes à collecteurs plats et à tubes sous vide. Dommages
Impacts
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Figure 3‐5 : Contribution environnementale des étapes du cycle de vie du système solaire thermique à collecteurs plats, par MJ produit (IMPACT 2002+). Juin 2013 ACV de filières de production décentralisée d'énergie thermique à petite échelle Page 37 Chaire internationale sur le cycle de vie post revue critique Dommages
Impacts
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Figure 3‐6 : Contribution environnementale des étapes du cycle de vie du système solaire thermique à tubes sous vide, par MJ produit (IMPACT 2002+). L’analyse des systèmes fait ressortir que : 


L’étape de production domine le profil de cinq des six indicateurs considérés (tous à l’exception de l’Eutrophisation aquatique) ; Ensemble, les étapes de distribution et d’utilisation engendrent une part significative des impacts potentiels dans toutes les catégories d’indicateurs ; L’étape de fin de vie a une contribution négligeable, sauf pour l’indicateur Eutrophisation aquatique. La durée de vie relativement courte des composantes des systèmes solaires thermiques à circulation de fluide (10 ou 25 ans selon les cas) par rapport à celles des systèmes géothermiques, de même que leur plus faible rendement énergétique, tend à faire ressortir la contribution de l’étape de production. Étape de production L’importance de l’étape de production sur les indicateurs Santé humaine (80 et 83%), Qualité des écosystèmes (62 et 63%), Changement climatique (67 et 78%), Ressources (77 et 84%) et Acidification aquatique (76 et 79%) est en majeure partie attribuable aux activités de fabrication du réservoir à eau chaude et des capteurs solaires. Ensemble, les étapes de production de ces deux composantes s’approprient plus du deux tiers des impacts dans toutes les catégories à l’exception du potentiel d’Eutrophisation aquatique. La production des métaux – acier, cuivre, aluminium – et l’énergie nécessaire à leur production, de même que leur transport sont ici en cause. Étape de distribution Pour tous les systèmes, l’étape de distribution inclut le transport, l’installation et le raccordement des composantes à la résidence. Pour les systèmes thermiques, cela n’implique pas de travaux important ou énergivore. La contribution de l’étape de distribution au score total (soit entre 5 et 17 % dans toutes les catégories d’indicateurs) est attribuable au transport des principales composantes vers le lieu d’installation. Dans une moindre mesure, la fabrication des Page 38 ACV de filières de production décentralisée d'énergie thermique à petite échelle Juin 2013 Hydro‐Québec Rapport technique accessoires de raccordement (associés à l’arrière‐plan du système) contribue également : en particulier, la fabrication de la tuyauterie de cuivre, du propylène glycol et de l’isolant à tuyaux. Étape d’utilisation Comme c’était le cas pour les systèmes géothermiques, la portion des dommages associée à l’étape d’utilisation est en grande part attribuable à l’énergie d’exploitation, sauf pour l’indicateur Eutrophisation aquatique. Pour ce dernier, l’impact potentiel découle presque totalement du remplacement du fluide caloporteur : il est estimé que le propylène glycol injecté dans les conduites des systèmes solaires à circulation de fluide doit être remplacé tous les 10 ans, soit 2 fois au cours des 25 années d’utilisation du système. Dans la modélisation, il a été considéré que le fluide usagé était rejeté aux égouts et traité par une usine municipale de traitement des eaux usées. Ce résultat est très incertain et doit être considéré avec prudence, d’abord parce qu’il existe une incertitude quant à la gestion du fluide caloporteur, et ensuite parce que le processus générique employé pour modéliser le traitement est assez peu représentatif des installations québécoises. Dans ce dernier, ce sont les émissions directes de polluants à l’eau qui provoquent une augmentation de la demande chimique en oxygène (DCO), phénomène auquel est associé l’ensemble des impacts attribuables au traitement du fluide caloporteur remplacé. À partir de cette information, on note cependant qu’une attention à la gestion des fluides caloporteurs en fin de vie serait à considérer. Pour les deux systèmes, l’étape d’utilisation ressort également dans la catégorie Qualité des écosystèmes, pour laquelle elle contribue à 23 % (collecteurs plats) et 17 % (à tubes sous vide) des impacts totaux. Comme c’était le cas pour les systèmes géothermiques, cette contribution est en majeure partie attribuable aux impacts découlant de la production et de la distribution de l’électricité nécessaire au fonctionnement du système et issue du réseau d’Hydro‐Québec. Se référer à la Figure 3‐2 pour le détail des contributeurs environnementaux potentiels liés à la consommation électrique. Étape de fin de vie L’étape de fin de vie des systèmes ne contribue que très marginalement à l’impact total des systèmes solaires thermiques, exception faite de l’indicateur Eutrophisation aquatique, pour lesquels elle contribue à 16 % du score total. Cet impact découle en grande partie des effets du traitement du fluide caloporteur en fin de vie (voir paragraphe précédent). Analyse des paramètres clés L’impact ou le dommage associé aux opérations de production des composantes des systèmes solaires thermiques ressort comme dominant dans cinq catégories sur six, soit en Santé humaine, Qualité des écosystèmes, Changements climatiques, Ressources et Acidification aquatique. Tel que mentionné, ce résultat est en grande partie attribuable à la fabrication des composantes, notamment à la production des métaux qui les constituent. Une attention particulière devrait donc être portée à la masse des composantes de même qu’à leur durée de vie. Dans la perspective d’éventuelles réductions des quantités de matières utilisées pour la fabrication des composantes les plus contributrices (soit le réservoir et les capteurs), des gains pourraient se concrétiser en matière de : 1) consommation et émissions lors des transports; 2) réduction des quantités d’énergie de production consommée en amont de l’étape d’exploitation, le long de la chaîne de production. Si par ailleurs la durée de vie des capteurs et du réservoir (et des systèmes thermiques en général) se voyait prolongée au‐delà de 25 ans, l’impact relatif à la production des composantes, Juin 2013 ACV de filières de production décentralisée d'énergie thermique à petite échelle Page 39 Chaire internationale sur le cycle de vie post revue critique pour chaque mégajoule produit, s’en trouverait amorti et réduit. Une analyse de sensibilité sur la durée de vie des capteurs solaires a été réalisée. 3.1.4
Système solaire thermique à collecteur à air vitré Cette sous‐section présente les résultats d’analyse du système solaire thermique à collecteurs à air vitrés. La Figure 3‐7 illustre les contributions relatives de chacune des étapes du cycle de vie à l’impact global engendré par le système. Dommages
Impacts
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SH
Production
QÉ
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EA
Figure 3‐7 : Contribution environnementale des étapes du cycle de vie du système solaire thermique à collecteurs à air vitrés, par MJ produit (IMPACT 2002+). L’analyse de ce système fait ressortir que : 

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L’étape de production domine le profil de cinq des six indicateurs considérés (tous à l’exception de Qualité des écosystèmes) ; L’étape d’utilisation contribue à une part significative des impacts potentiels dans cinq catégories d’indicateurs, et elle domine le profil d’impacts en Qualité des écosystèmes ; L’étape de fin de vie des systèmes contribue de manière imperceptible au profil pour l’ensemble des indicateurs. Étape de production Tel que c’était le cas pour les systèmes thermiques à circulation de fluide, l’analyse de contribution relative au système thermosolaire à collecteurs à air vitrés illustre la prépondérance des dommages associés à l’étape de production des composantes. Cette fois, c’est la production des capteurs solaires et celle du système de ventilation qui, ensemble, s’approprient entre 61 et 73 % des impacts et dommages dans toutes les catégories, à l’exception de l’indicateur Qualité des écosystèmes. Pour cet indicateur, l’étape de production contribue également de manière importante (à 25 %), mais l’étape d’utilisation domine nettement. La prépondérance de l’étape de production du système dans toutes les catégories d’indicateurs s’explique en grande partie par le fait que l’énergie d’arrière‐plan nécessaire à la production des composantes provient de la combustion de ressources fossiles (charbon, de gaz naturel, etc.). Page 40 ACV de filières de production décentralisée d'énergie thermique à petite échelle Juin 2013 Hydro‐Québec Rapport technique Celles‐ci sont très riches en carbone et leurs procédés de transformation sont émetteurs de nombreux et importants polluants (atmosphériques et hydriques notamment). Étape de distribution L’étape de distribution contribue entre 2 % (Qualité des écosystèmes) et 17 % (Eutrophisation aquatique) des impacts selon les indicateurs. La contribution de cette étape du cycle de vie aux impacts totaux est uniquement liée au transport des composantes, du distributeur jusqu’au lieu d’installation (distance posée de 500 km). Étape d’utilisation L’étape d’utilisation domine le profil de l’indicateur Qualité des écosystèmes en accaparant 70 % des impacts et contribue à entre 11 et 26 % de l’impact pour les cinq autres indicateurs. Avec l’étape de production, elle constitue donc l’un des principaux contributeurs du cycle de vie du système solaire à collecteurs à air vitrés. C’est la consommation d’énergie électrique nécessaire au fonctionnement du ventilateur qui est ici en cause. L’importance accrue de l’étape d’utilisation pour l’indicateur Qualité des écosystèmes est encore une fois attribuable aux impacts découlant de la production et de la distribution de l’électricité nécessaire au fonctionnement du système et issue du réseau d’Hydro‐Québec. Se référer à la Figure 3‐2 pour le détail des contributeurs environnementaux potentiels liés à la consommation électrique. Étape de fin de vie L’étape de fin de vie contribue à moins de 1 % de tous les indicateurs évalués. La contribution de cette étape du cycle de vie aux impacts totaux s’avère donc marginale et ne constitue pas un point chaud cycle de vie du système solaire thermique à collecteurs à air. Analyse des paramètres clés Les impacts associés aux opérations de production des composantes du système solaire thermique à air ressortent comme dominants dans cinq catégories sur six, soit en Santé humaine, Changements climatiques, Ressources, Acidification aquatique et Eutrophisation aquatique. Encore une fois, ce résultat est en grande partie attribuable à la fabrication des composantes ailleurs qu’au Québec (qui implique une utilisation plus importante d’énergie générée à partir de charbon et d’autres combustibles fossiles), en particulier la production de l’aluminium. Une attention particulière devrait donc être portée à la masse des composantes, ainsi qu’au lieu de production des matériaux. Dans la perspective d’éventuelles réductions des quantités de matière utilisées pour la fabrication des composantes les plus contributrices (soit les capteurs et le système de ventilation), des gains pourraient se concrétiser en matière de : 1) consommation et émissions lors des transports; 2) réduction des quantités d’énergie de production consommée en amont de l’étape d’exploitation, le long de la chaîne de production. La durée de vie du système solaire thermique (évaluée à 37,5 ans) s’avère d’emblée plus longue que celle des systèmes thermiques à circulation de liquide. Une analyse de sensibilité sur la durée de vie de tels systèmes a été réalisée. Juin 2013 ACV de filières de production décentralisée d'énergie thermique à petite échelle Page 41 Chaire internationale sur le cycle de vie post revue critique 3.2
Comparaison environnementale des systèmes sur la base de la production de 1 MJ d’énergie Le deuxième objectif de l’étude était de comparer les systèmes de production décentralisée d’énergie thermique entre eux et avec le système de référence. Les résultats d’indicateurs (Santé humaine, Qualité des écosystèmes, Changement climatique, Ressources et les deux catégories d’impacts Acidification aquatique et Eutrophisation aquatique) sont présentés de manière relative, en employant le chauffage électrique (plinthes et chauffe‐eau) alimenté par le réseau d’Hydro‐Québec comme référence (100 %). La Figure 3‐8 présente la comparaison des systèmes à l’étude sur la base de la production de 1 MJ d’énergie thermique, tel que défini par l’unité fonctionnelle. L’indicateur Eutrophisation aquatique y est illustré à part, à cause de son échelle beaucoup plus grande qui, s’il avait été combiné aux autres, aurait empêché de voir le détail des résultats. Globalement, il en ressort que, toutes proportions gardées, les deux systèmes géothermiques présentent des profils semblables, de même que les deux systèmes thermosolaires à circulation de liquide. Page 42 ACV de filières de production décentralisée d'énergie thermique à petite échelle Juin 2013 Hydro‐Québec Rapport technique Dommages
160%
800%
Impacts
140%
120%
100%
700%
1,6
1,4
1,2
1
0,8
0,6
0,4
0,2
0
600%
Santé humaine
500%
Ressources
80%
400%
60%
300%
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200%
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100%
0%
0%
Santé humaine
Ressources
Réseau HQ
Géothermique liquide‐eau
Géothermique liquide‐air
Solaire thermique à collecteurs plats
Solaire thermique à tubes sous vide
Solaire thermique à collecteurs à air
Figure 3‐8 : Comparaison environnementale des systèmes à l’étude par rapport au MJ d’électricité distribué par Hydro‐Québec et utilisé pour le chauffage des espaces ou de l’eau sanitaire (méthode IMPACT 2002+). Juin 2013 ACV de filières de production décentralisée d'énergie thermique à petite échelle Page 43 Chaire internationale sur le cycle de vie post revue critique Le chauffage électrique alimenté par le réseau d’Hydro‐Québec (qui correspond à la valeur de 100 % présenté à la Figure 3‐8) est favorisé par rapport à certains systèmes de production d’énergie renouvelable évalués et défavorisé par rapport à d’autres, selon les indicateurs environnementaux considérés. Par contre, l’indicateur Qualité des écosystèmes favorise tous les systèmes de production décentralisée d’énergie thermique, à cause des émissions toxiques au sol potentiellement engendrées par le réseau de distribution du système de référence (poteaux de bois traité). Cependant, comme mentionné à la sous‐section 3.1.1, les modèles de caractérisation actuellement disponibles ont tendance à surestimer l’impact potentiel des métaux émis au sol, engendrant d’importantes incertitudes pour cet indicateur. Une différence d’un ou deux ordres de magnitude est généralement souhaitée pour affirmer avec confiance qu’une option est préférable à une autre pour les impacts de nature écotoxicologique. Afin de tester la robustesse des résultats de cette catégorie de dommage, une analyse de sensibilité avec une seconde méthode d’évaluation a été réalisée (détail à la sous‐section 3.5.1) et a montré que les tendances observées ne sont pas constantes entre les deux méthodes. Il est donc difficile de conclure sur la base de l’indicateur Qualité des écosystèmes et pour ne pas apporter de confusion, il a été choisi de retirer cet indicateur pour la suite de l’analyse générale. Une nuance sur le sujet est cependant apportée à la section 3.6. De manière plus spécifique, on constate que par rapport au scénario de référence de chauffage électrique et sur la base d’un MJ produit7 : 


le système thermosolaire à collecteur à air présente un bénéfice environnemental potentiel selon tous les indicateurs environnementaux évalués. Le gain varie de 29 % (pour la catégorie d’impact Eutrophisation aquatique) à 69 % (pour l’indicateur Ressources) ; les systèmes géothermiques présentent une réduction d’au moins 25 % de l’impact environnemental pour les indicateurs Santé humaine, Changement climatique, Ressources et Acidification aquatique. Par ailleurs, les systèmes géothermiques liquide‐
eau et liquide‐air sont équivalents au système de référence selon l’indicateur Eutrophisation aquatique ; pour les systèmes solaires thermiques à collecteurs plats ou à tubes sous vide, l’indicateur Ressources présente des résultats similaires au système de référence (étant donné les incertitudes des modèles de caractérisation). Pour les autres indicateurs, les systèmes thermosolaires à circulation de fluide présentent une augmentation de la charge environnementale par rapport au chauffage électrique. Cette augmentation passe de 20 % (en Changement climatique) à un facteur de 6,1 (en Eutrophisation aquatique) pour le système thermosolaire à collecteurs plats et de 35 % (en Changement climatique) à un facteur de 4,8 (en Eutrophisation aquatique) pour le système thermosolaire à tubes sous vide. Encore une fois, l’indicateur Eutrophisation aquatique est principalement lié à l’élimination du propylène glycol utilisé comme antigel dans ces systèmes, donc à considérer avec prudence, alors que l’indicateur Changement climatique est dominé par l’énergie nécessaire à la production des composantes (voir détail à la sous‐section 3.1.3). 7
Il est possible de se référer aux profils environnementaux décrits précédemment pour comprendre les écarts entre les systèmes. Page 44 ACV de filières de production décentralisée d'énergie thermique à petite échelle Juin 2013 Hydro‐Québec Rapport technique 
Autres éléments de comparaison : o Les systèmes géothermiques nécessitent des infrastructures beaucoup plus lourdes que les systèmes thermosolaires. La quantité de matériaux requis et les étapes d’installation sont donc plus importantes. Par contre, la durée de vie de 50 ans des composantes d’envergure (boucle souterraine, plancher radiant et système de ventilation) est deux fois plus longue que celle des systèmes solaires thermiques à circulation de fluide et 1,5 fois plus longues que celle du système solaire à collecteurs à air, ce qui a pour effet d’amortir les impacts liés aux étapes de production des composantes et de distribution ; o À l’étape d’utilisation le système solaire à collecteurs plats ne consomme que très peu d’énergie (0,06 MJ pour chaque MJ produit par rapport à 0,26 MJ pour un système géothermique). Malgré cela, les systèmes géothermiques sont avantagés au Québec, puisque le mélange énergétique est « propre », compensant pour son rendement énergétique inférieur. Notons que la section 3.6 résume les résultats de l’ensemble des analyses réalisées, incluant les analyses de sensibilité qui suivent, afin de mieux cerner les conditions qui confirment ou qui modifient ces conclusions. 3.3
Comparaison des systèmes sur la base de la demande en énergie d’une résidence moyenne Les systèmes de production décentralisée d’énergie thermique comparés permettent tous de chauffer de l’air ou de l’eau sanitaire. Par contre, du fait de leurs capacités de production bien différentes, chacune des technologies peut combler une part plus ou moins importante de la demande annuelle totale d’une résidence. Le Tableau 3‐1 offre une synthèse des informations relatives à la capacité de chacun des systèmes à remplir la demande totale de la résidence québécoise moyenne en énergie thermique. Tableau 3‐1 : Part de la demande totale en énergie thermique d’une résidence moyenne québécoise comblée par chacun des cinq systèmes à l’étude Système Rendement annuel total Part de la demande totale comblée Part de la demande comblée* Chauffage Eau chaude Géothermique liquide‐eau 72 000 MJ (20 000 kWh) 81 % 100 % 14 % Géothermique liquide‐air 72 000 MJ (20 000 kWh) 81 % 100 % 14 % Solaire thermique à coll. plats 11 640 MJ (3234 kWh) 13 % 0 % 51 % Solaire thermique à tubes sous vide 18 744 MJ (5 207 kWh) 21 % 14 % 41 % Solaire thermique à coll. à air 10 800 MJ (3 000 kWh) 12 % 16 % 0 % Note : la demande totale annuelle d’une résidence (excluant l’énergie nécessaire au fonctionnement des électroménagers) est évaluée à 24 660 kWh, de laquelle 75 % vont au chauffage des espaces et 25 % au chauffage de l’eau sanitaire. Pour plus de détail sur les hypothèses relatives à la demande d’une résidence québécoise moyenne, se référer à la sous‐section 3.3.1 et à l’annexe C. * Le reste de la demande étant comblée par le réseau d’Hydro‐Québec. Du fait des différences entre les capacités des systèmes de production d’énergie thermique décentralisée, il s’avère nécessaire d’introduire une seconde comparaison des systèmes, basée Juin 2013 ACV de filières de production décentralisée d'énergie thermique à petite échelle Page 45 Chaire internationale sur le cycle de vie post revue critique sur la demande en énergie thermique d’une résidence québécoise moyenne. En effet, une technologie peut très bien performer en tant que mesure d’efficacité énergétique (par MJ moyen produit, tel que discuté à la section précédente), mais présenter une performance moins intéressante lorsque prise comme élément d’un scénario global de production d’énergie visant à combler l’ensemble de la demande énergétique de la résidence. 3.3.1
Définition de scénarios La demande annuelle en énergie thermique (chauffage et eau chaude) d'une résidence « moyenne » au Québec en 2011 a été utilisée comme base de comparaison. Une maison unifamiliale de 150 m² logeant quatre personnes a ainsi été choisie pour représenter ce scénario moyen. La demande en énergie associée à une telle résidence a été estimée grâce au site « Comparer vos coûts d’énergie » de l’Agence de l’efficacité énergétique (Internet). Afin d’obtenir une estimation des coûts associés au chauffage de l’air et de l’eau, il a été posé que : 

La résidence était située au Québec, de type unifamilial, d’une superficie de 150 m² et conçue pour quatre personnes ; L’année de construction a été choisie comme une variable, et sa valeur a été modulée entre 1940 et 2010 par incréments de 10 ans. Une série de coûts (chauffage, électroménagers et eau chaude) variant en fonction de l’année construction de la résidence a donc été obtenue. Au moment de la simulation (mars 2011), la part des coûts totaux attribuables au chauffage des espaces variait entre 53,6 % (pour une résidence construite après 1990) et 68,4 % (pour une construction de 1940); et celle attribuable au chauffage de l’eau variait entre 14 % (pour une construction de 1940) et 20,6 % (pour une résidence construite après 1990). La balance des coûts totaux (entre 17,6 % et 25,8 %) est associée à la consommation électrique des électroménagers est n’est pas comprise dans le champ de la présente étude. Connaissant le coût unitaire du kilowattheure (0,0827 $/kWh en mars 2011), la consommation énergétique d’une résidence a été calculée en fonction de son année de construction. La distribution du nombre de logements du parc résidentiel québécois en fonction de l’année de construction, rendue disponible par Statistiques Canada (2006), a finalement permis de calculer une moyenne pondérée reflétant la consommation énergétique attribuable au chauffage des espaces et de l’eau en contexte résidentiel québécois. En somme, il ressort qu’entre 10 875 et 19 080 kWh/an (soit en moyenne 75 % de l’énergie thermique) seraient consacrés au chauffage et entre 5 580 et 7 125 kWh/an (soit en moyenne 25 % de l’énergie thermique) seraient consacrés à la production d’eau chaude sanitaire. Page 46 ACV de filières de production décentralisée d'énergie thermique à petite échelle Juin 2013 Hydro‐Québec Rapport technique Six scénarios permettant de répondre à cette demande énergétique ont été établis. Un important travail de modélisation a servi à rendre ces scénarios fonctionnellement équivalents (c.‐à‐d. pour assurer le chauffage d’une même quantité d’air et d’eau). Ainsi, chacun d’eux correspond à une des technologies étudiées, en prenant en compte leurs spécificités et leur capacité de production (le détail de ces scénarios est présenté à l’Annexe C et résumé au Tableau 3‐1) : 
Scénario de référence : l’énergie de chauffage et de production de l’eau chaude sanitaire est à 100 % fournie par le réseau d’Hydro‐Québec. Des plinthes électriques (1 000 W) et un chauffe‐eau électrique (60 gallons) ont été inclus au scénario. 
Scénario 1A : l’énergie de chauffage est à 100 % fournie par le système géothermique liquide‐eau, qui produit également 14 % de l’eau chaude sanitaire. Le reste de l’énergie nécessaire (soit 86 % de l’énergie de production de l’eau chaude) est fourni par le réseau d’Hydro‐Québec. 
Scénario 1B : l’énergie de chauffage est à 100 % fournie par le système géothermique liquide‐air, qui produit également 14 % de l’eau chaude sanitaire. Le reste de l’énergie nécessaire (soit 86 % de l’énergie de production de l’eau chaude) est fourni par le réseau d’Hydro‐Québec. 
Scénario 2A : l’énergie de production de l’eau chaude sanitaire est à 50 % fournie par le système thermosolaire à collecteurs plats. Le reste de l’énergie nécessaire (soit 100 % de l’énergie de chauffage et 50 % de l’énergie de production de l’eau chaude) est fourni par le réseau d’Hydro‐Québec. 
Scénario 2B : l’énergie de chauffage est à 14 % fournie par le système thermosolaire à tubes sous vide, qui produit également 41 % de l’eau chaude sanitaire. Le reste de l’énergie nécessaire (soit 86 % de l’énergie de chauffage et 59 % de l’énergie de production de l’eau chaude) est fourni par le réseau d’Hydro‐Québec. 
Scénario 2C : l’énergie de chauffage est à 16 % fournie par le système thermosolaire à collecteurs à air vitrés. Le reste de l’énergie nécessaire (soit 84 % de l’énergie de chauffage et 100 % de l’énergie de production de l’eau chaude) est fourni par le réseau d’Hydro‐
Québec. 3.3.2
Résultats comparatifs La Figure 3‐9 présente l’analyse comparée des profils de cycle de vie des six scénarios de production d’énergie thermique définis plus haut. Comme précédemment, les résultats d’indicateurs (Santé humaine, Qualité des écosystèmes, Changement climatique, Ressources et les deux catégories d’impacts Acidification aquatique et Eutrophisation aquatique) sont présentés de manière relative, en employant le chauffage électrique alimenté par le réseau d’Hydro‐Québec comme base de normalisation (100 %). Le trait pointillé indique ce scénario de référence. Pour chacun des indicateurs, cinq colonnes représentent les cinq scénarios considérés. La partie colorée de chaque colonne indique donc la part des impacts totaux attribuable à la technologie de production d’énergie décentralisée considérée, alors que la partie grisée indique la part attribuable au système de chauffage complémentaire (à base d’énergie issue du réseau d’Hydro‐
Québec), nécessaire pour combler la totalité de la demande de la résidence. Enfin, les scénarios ayant un avantage environnemental potentiel par rapport au chauffage électrique présentent des résultats inférieurs à 100 % (barres sous le trait pointillé). Juin 2013 ACV de filières de production décentralisée d'énergie thermique à petite échelle Page 47 Chaire internationale sur le cycle de vie post revue critique Comme pour l’analyse précédente, l’indicateur Qualité des écosystèmes ne permet pas de départager les options comparées. En effet, les incertitudes sur les modèles de caractérisation employés font en sorte qu’il n’est pas possible de conclure quant à la meilleure performance d’un scénario sur un autre s’il n’y a pas une différence d’un ou deux ordres de magnitude pour les impacts de nature écotoxicologique. Les résultats de cette catégorie de dommage sont donc exclus l’interprétation qui suit. L’Annexe E présente le détail des résultats. Dommages
Santé humaine
120%
120%
100%
100%
80%
80%
60%
60%
40%
40%
20%
20%
0%
0%
1A. 1B.
2A.
2B.
1A. 2C. 1B.
2A.
2B.
2C. 2B.
2C. Ressources
120%
120%
100%
100%
80%
80%
60%
60%
40%
40%
20%
20%
0%
0%
1A. 1B.
2A.
2B.
1A. 2C. Impacts
2A.
160%
140%
120%
120%
100%
80%
100%
60%
40%
20%
80%
0%
1B.
200%
180%
160%
140%
Santé humaine
120%
Ressources
100%
60%
80%
40%
60%
40%
20%
20%
0%
0%
1A. 1B.
2A.
2B.
2C. 1A. 1B.
2A.
2B.
2C. Ref. Chauffage électrique (HQ)
1a.Géothermie liquide‐eau
2C. Solaire thermique à collecteurs à air
Chauffage électrique (plinthes et chauffe‐eau) uniquement
Figure 3‐9 : Profils environnementaux des scénarios permettant de combler la demande en énergie thermique d’une résidence québécoise moyenne en 2011 (IMPACT 2002+). Page 48 ACV de filières de production décentralisée d'énergie thermique à petite échelle Juin 2013 Hydro‐Québec Rapport technique La Figure 3‐9 permet tout d’abord de constater que pour les scénarios géothermiques (1A et 1B), la part des impacts attribuable à la technologie de production d’énergie décentralisée est nettement supérieure à celle attribuable au réseau d’Hydro‐Québec. Cette tendance est représentative de l’ensemble des indicateurs et s’explique par le fait que les systèmes géothermiques sont en mesure de remplir à eux seuls 81 % de la demande totale en énergie thermique d’une résidence (voir Tableau 3‐1). À l’opposé, pour les scénarios construits à partir des technologies solaires (2A, 2B et 2C), une part considérable de leur score total (entre 79 et 89 % selon les systèmes) est attribuable à la source d’énergie complémentaire issue du réseau. Cette tendance est d’autant plus marquée que la capacité des systèmes solaires à combler la demande en énergie thermique de la résidence est réduite (voir le Tableau 3‐1). En effet, selon cette capacité, les impacts ou les bénéfices environnementaux engendrés par la technologie (observés à la section 3.2) s’en trouvent accentués. Le positionnement des scénarios évalués par rapport au scénario de référence (c.‐à.‐d. au‐dessus ou en deçà de la ligne pointillée sur la Figure 3‐9) est donc déterminé par deux facteurs : 

la performance environnementale de la technologie solaire par MJ d’énergie thermique produite (représenté à la Figure 3‐8) ; la capacité plus ou moins grande de la technologie solaire à combler la demande (Tableau 3‐1). Plus globalement, il ressort que les tendances de classement sont similaires pour tous les indicateurs à l’exception du potentiel d’Eutrophisation aquatique. Aussi, pour les indicateurs Santé humaine, Changement climatique, Ressources et Acidification aquatique, les scénarios de production d’énergie à base de géothermie se démarquent avantageusement, d’un point de vue environnemental, par rapport aux autres. Deux groupes de performance se distinguent donc : 
les scénarios à base de géothermie, qui présentent des scores totaux significativement inférieurs à ceux du scénario de référence;  les scénarios à base d’énergie solaire thermique, qui présentent une performance très semblable à celle du scénario de référence. Pour l’indicateur Eutrophisation aquatique, les scénarios à base de géothermie sont équivalents au système de référence et au système solaire à collecteur à air (2C) (compte tenu des incertitudes sur les modèles de caractérisation). Les deux systèmes solaires à circulation de liquide (2A et 2B) sont cependant désavantagés dans cette catégorie. Analyse des paramètres clés Pour les systèmes géothermiques et le système solaire thermique à collecteur à air, la part de la demande totale en énergie thermique comblée par le système décentralisé ressort comme un facteur déterminant dans cinq catégories d’indicateurs sur les six. Ainsi, malgré le fait que le système thermosolaire à collecteurs à air se soit présenté comme étant la mesure d’efficacité énergétique la plus intéressante par MJ d’énergie produite (Figure 3‐8), sa performance en tant que scénario pour répondre à la demande énergétique d’une résidence (Figure 3‐9) est inférieure ou équivalente (compte tenu des incertitudes sur les modèles de caractérisation) aux scénarios à base de géothermie. L’articulation entre les paramètres « performance » et « capacité » est représentée par la Figure 3‐10. Ces graphiques illustrent les impacts environnementaux potentiels associés à la demande Juin 2013 ACV de filières de production décentralisée d'énergie thermique à petite échelle Page 49 Chaire internationale sur le cycle de vie post revue critique en énergie thermique (chauffage et eau chaude) d’une résidence québécoise moyenne au fil de l’année. Chacune des lignes de couleur y représente l’un des scénarios étudiés et la ligne en traits pointillés représente le scénario de référence. Ainsi, lorsqu’un scénario impliquant une production décentralisée présente moins d’impact potentiel que l’utilisation du réseau, sa courbe se trouve en dessous de la ligne de référence. Au contraire, la zone grisée des graphiques indique que la production décentralisée se traduit par une augmentation nette des charges environnementales. Le fait de présenter la demande en énergie thermique dans le temps permet de visualiser la part de la consommation annuelle de la résidence qui est comblée par la technologie de production décentralisée. Plus une technologie est performante (impact/MJ produit) et plus sa pente sera faible. Une fois sa capacité de production atteinte, le reste de la demande annuelle est assurée par le réseau électrique (ce qui explique que la pente de toutes les courbes devient équivalente à celle du scénario de référence plus ou moins rapidement dans l’année). 

Le système solaire thermique à collecteurs à air, dont la performance (en impact/MJ produit) est la meilleure parmi toutes les options comparées, a une faible capacité de production (3 000 kWh). Il ne pourrait notamment pas répondre à la demande du premier mois de l’année. Par conséquent, tout le reste de la consommation en énergie thermique de la résidence est assuré par le réseau. Ainsi, au bout de l’année (après 24 660 kWh consommés), le système solaire thermique à collecteurs à air a un impact cumulatif supérieur à celui des systèmes géothermiques pour tous les indicateurs, à l’exception de l’Eutrophisation aquatique, où la technologie solaire à air est équivalente au scénario de référence. Pour tous les indicateurs à l’exception du potentiel d’Eutrophisation aquatique, les systèmes géothermiques deviennent globalement préférables dès lors que la demande énergétique dépasse celle des deux premiers mois de l’année. Page 50 ACV de filières de production décentralisée d'énergie thermique à petite échelle Juin 2013 Hydro‐Québec Rapport technique Dommages
Santé humaine
janv
250
fév
mars avril‐sept
oct
nov
déc
10 ‐6 DALY
200
150
100
50
0
0
5000
10000
15000
20000
25000
Demande cumulative en énergie thermique de la résidence (kWh)
janv
200
fév
mars avril‐sept
oct
Ressources
nov
déc
janv
4000
180
fév
mars avril‐sept
oct
nov
déc
3500
160
3000
2500
120
100
MJ
kg CO2 éq.
140
80
2000
1500
60
1000
40
500
20
0
0
0
5000
10000
15000
20000
25000
0
5000
10000
15000
20000
25000
1A. Géothermie liquide‐eau
2A. Solaire thermique coll. plats
2B. Solaire thermique coll. tubes
2C. Solaire thermique coll. air
Réf. Hydro‐Québec
Figure 3‐10 : Comparaison des performances environnementales des scénarios de production décentralisée d’énergie thermique, sur la base de leur capacité à répondre à la demande annuelle d’une résidence québécoise moyenne (IMPACT 2002+). Juin 2013 ACV de filières de production décentralisée d'énergie thermique à petite échelle Page 51 Chaire internationale sur le cycle de vie post revue critique Impacts
janv
1,2
fév
mars avril‐sept
oct
nov
déc
0,007
fév
mars
avril‐sept
oct
nov
déc
0,006
1
0,005
kg PO4 3‐éq.
0,8
kg SO2 éq.
janv
0,6
0,004
0,003
0,4
0,002
0,2
0,001
0
0
0
5000
10000
15000
20000
25000
0
5000
10000
15000
20000
25000
2A. Solaire thermique coll. plats
2B. Solaire thermique coll. tubes
2C. Solaire thermique coll. air
Réf. Hydro‐Québec
Figure 3‐10 (suite): Comparaison des performances environnementales des scénarios de production décentralisée d’énergie thermique, sur la base de leur capacité à répondre à la demande annuelle d’une résidence québécoise moyenne (IMPACT 2002+).
Page 52 ACV de filières de production décentralisée d'énergie thermique à petite échelle Juin 2013 Hydro‐Québec Rapport technique 3.3.3
Considération de la fonction climatisation Rappel : De toutes les options évaluées, seul le système géothermique liquide‐air permet de climatiser l’air d’une résidence et ce, sans qu’aucune modification ne soit apportée à sa configuration. Aussi, il est rare qu’un tel système ne soit pas employé en été. Pour offrir le même service (c.‐à‐d. pour inclure la fonction climatisation), les autres systèmes doivent être jumelés à des climatiseurs externes. Des climatiseurs individuels de type mural ont donc été modélisés, avec leur consommation énergétique annuelle afin de comparer les systèmes dans une perspective plus globale. Pour climatiser une résidence québécoise moyenne de 150 m² dans son ensemble – comme le permet un système géothermique liquide‐air – il a été posé que trois climatiseurs de 18 000 BTU (3,5 kW) étaient nécessaires. Leur production (principales composantes) a été modélisée à partir des informations fournies par Grignon‐Masse (2010). Une consommation d’énergie liée à la climatisation par climatiseur individuel de 25,7 MJ/m².an (moyenne québécoise en 2009, tiré de l’Office de l’efficacité énergétique (Internet)) a été considérée, pour un total de 3 855 MJ/an. Les six scénarios précédents ont donc été modifiés de la manière suivante pour y ajouter la fonction climatisation (les éléments mentionnés à la sous‐section 3.3.1 pour le chauffage et la production d’eau chaude s’appliquent toujours) : 
Scénario 1B : la climatisation est à 100 % fournie par le système géothermique liquide‐air. Seule son opération a été considérée, comprenant la consommation électrique, le réfrigérant, l’entretien et les émissions fugitives de réfrigérant. 
Pour tous les autres scénarios, la climatisation est fournie par 3 climatiseurs de 18 000 BTU ayant une durée de vie de 12 ans (tel que suggéré par Grignon‐Masse (2010), confirmé pour le contexte québécois par Desrochers (2012) et Ressources Naturelles Canada (2011)). Leur production et leur opération ont été considérées. L’opération inclut la consommation électrique et les émissions fugitives de réfrigérant (il est posé qu’aucun réfrigérant n’est ajouté au cours de la durée de vie). La Figure 3‐11 reprend les résultats comparatifs présentés précédemment pour le chauffage et la production d’eau chaude, et y ajoute les impacts potentiels attribuables à la climatisation. La base de référence (100 %) employée ici est le scénario où la résidence est climatisée par climatiseurs muraux et où le chauffage et l’eau chaude sont assurés entièrement par le réseau d’Hydro‐Québec. Le trait pointillé foncé rappelle les résultats sans climatisation pour fins de comparaison, alors que le trait pointillé plus pâle illustre le cas où la climatisation est ajoutée au scénario de référence. La comparaison de ces deux traits montre que les impacts potentiels attribuables à la consommation énergétique annuelle d’une résidence moyenne québécoise sont augmentés de 5 à 19 % du fait de l’ajout de climatisation8. Il en va de même pour tous les scénarios impliquant l’utilisation de climatiseurs individuels. En ce qui a trait au scénario incluant le système géothermique liquide‐air, seule une augmentation de 1 à 2 % des impacts potentiels est observée, du fait que l’infrastructure n’est pas modifiée et que seul le temps d’opération de la machine est augmenté. 8
Il est à noter que le nombre de climatiseurs muraux installés a un effet direct sur les résultats. Ainsi, on peut estimer qu’une résidence qui utiliserait deux climatiseurs au lieu des trois considérés dans la présente analyse verrait les impacts potentiels de sa climatisation réduits du tiers, présentant des indicateurs environnementaux de 3 à 13 % plus élevés que pour une résidence sans climatisation. Juin 2013 ACV de filières de production décentralisée d'énergie thermique à petite échelle Page 53 Chaire internationale sur le cycle de vie post revue critique Il ressort de cette analyse que la considération de la fonction climatisation a pour effet de creuser l’écart entre la géothermie liquide‐air et les autres options. De plus, le système géothermique liquide‐eau demeure une option intéressante, puisque même en y ajoutant des climatiseurs muraux, elle présente moins d’impacts potentiels que le scénario de référence incluant la climatisation dans toutes les catégories, sauf Eutrophisation aquatique où le système géothermique est équivalent à la référence (compte tenu des incertitudes sur les modèles de caractérisation). Les conclusions générales présentées précédemment restent donc inchangées. Dommages
Santé humaine
120%
100%
80%
60%
40%
20%
0%
1A. 1B.
2A.
2B.
2C. Ressources
120%
120%
100%
100%
80%
80%
60%
60%
40%
40%
20%
20%
0%
0%
1A. 1B.
2A.
2B.
2C. Impacts
1A. 1B.
2A.
2B.
2C. Eutrophisation aquatique
200%
120%
180%
100%
160%
160%
140%
120%
80%
100%
80%
60%
40%
60%
20%
0%
140%
120%
100%
Santé humaine
40%
80%
Ressources
60%
40%
20%
20%
0%
0%
1A. 1B.
2A.
2B.
2C. 1A. 1B.
2A.
2B.
2C. Climatisation
Ref. Chauffage électrique (HQ)
2C. Solaire thermique à collecteur à air
Chauffage 100% Réseau Hydro‐Québec (plinthes et chauffe‐eau)
Chauffage + climatisation 100% Réseau Hydro‐Québec
Figure 3‐11 : Profils environnementaux des scénarios permettant de combler la demande en énergie thermique et en climatisation d’une résidence québécoise moyenne en 2011 (IMPACT 2002+). Page 54 ACV de filières de production décentralisée d'énergie thermique à petite échelle Juin 2013 Hydro‐Québec Rapport technique L’utilisation de thermopompes murales multizones permettant à la fois de climatiser et de chauffer les espaces pourrait également présenter un avantage par rapport au scénario de référence sélectionné. Cette option n’a cependant pas été évaluée, puisqu’elle sort du champ de la présente étude. Globalement, on retient que… Sur la base de la production de 1 MJ, la comparaison des cinq systèmes de production décentralisée d’énergie thermique favorise le système solaire thermique à collecteurs à air, qui présente la meilleure performance potentielle selon tous les indicateurs environnementaux considérés. Sur la base de la production de 1 MJ, les systèmes géothermiques liquide‐eau et liquide‐air présentent également un gain environnemental potentiel par rapport au chauffage de référence (plinthes et chauffe‐eau électriques) pour tous les indicateurs à l’exception du potentiel d’eutrophisation aquatique, pour lequel ils sont équivalents au système de référence. Pour répondre à la demande en énergie thermique d’une résidence moyenne québécoise, les scénarios à base de géothermie présentent une performance environnementale potentielle significativement supérieure à celle des autres scénarios, du fait qu’ils sont en mesure de remplir à eux seuls plus de 80 % des besoins de la résidence. Lorsque la climatisation est prise en compte, le système géothermique liquide‐air est généralement favorisé par rapport aux autres scénarios. La géothermie liquide‐eau reste également une option à favoriser, même en y ajoutant des climatiseurs muraux pour répondre aux besoins de climatisation. Pour tous les indicateurs à l’exception du potentiel d’Eutrophisation aquatique, les systèmes géothermiques deviennent globalement préférables dès lors que la demande énergétique dépasse celle des deux premiers mois de l’année. 3.4
Qualité des données d’inventaire Les résultats de l’analyse de la qualité des données d’inventaire sont résumés à l’Annexe D du présent rapport. À partir de ces analyses, il est possible de constater que dans l’ensemble, les données employées pour l’analyse sont jugées acceptables. Celles‐ci permettent en effet de fournir une vue d’ensemble des systèmes évalués, même si peu de données primaires (auprès des producteurs et fournisseurs de systèmes de production d’énergie thermique décentralisée à petite échelle) ont été collectées dans le cadre de ce projet. Dans l’ensemble, pour augmenter la robustesse des résultats de la présente étude, il faudrait procéder à une collecte de données spécifiques auprès des acteurs du milieu au Québec. Juin 2013 ACV de filières de production décentralisée d'énergie thermique à petite échelle Page 55 Chaire internationale sur le cycle de vie post revue critique 3.5
Analyses de sensibilité Des analyses de sensibilité ont été effectuées pour vérifier l’influence des hypothèses de modélisation sur les conclusions de l’étude. Les résultats détaillés sont présentés à l’Annexe E. 3.5.1
Évaluation des impacts avec la méthode ReCiPe Comme mentionné précédemment, l’évaluation des impacts du cycle de vie a été réalisée avec la méthode ReCiPe (Goedkoop et coll., 2009), afin de vérifier si la variabilité des modèles de caractérisation avait une influence significative sur les conclusions et donc, de tester la robustesse des résultats obtenus à partir d’IMPACT 2002+. La Figure 3‐12 présente la comparaison environnementale des systèmes par rapport au MJ fourni par le système électrique alimenté par le réseau d’Hydro‐Québec, selon les indicateurs de dommage de la méthode ReCiPe. Globalement, cette analyse confirme que, par MJ produit : le système solaire thermique à collecteurs à air est l’option qui présente le moins d’impacts potentiels; les systèmes géothermiques sont généralement plus avantageux que le chauffage électrique de référence; les systèmes solaires thermiques à circulation de liquide présentent plus d’impacts potentiels que le chauffage électrique de référence. Les différences entre les systèmes comparés sont cependant plus nuancées. Notamment, l’indicateur Ecosystèmes de ReCiPe ne défavorise pas le chauffage électrique comme c’est le cas pour IMPACT 2002+. 250%
200%
150%
100%
50%
0%
Santé humaine
Réf. Chauffage électrique
Écosystèmes
Ressources
2C. Solaire thermique à collecteurs à air vitrés
Figure 3‐12 : Comparaison environnementale des systèmes à l’étude par rapport au MJ d’électricité distribué par Hydro‐Québec et utilisé pour le chauffage des espaces ou de l’eau sanitaire (méthode ReCiPe). Le Tableau 3‐2 résume les résultats divergents entre les deux méthodes pour certaines catégories d’impact (résultats non présentés dans le corps du rapport, mais disponibles à l’Annexe E). Page 56 ACV de filières de production décentralisée d'énergie thermique à petite échelle Juin 2013 Hydro‐Québec Rapport technique Tableau 3‐2 : Comparaison des résultats d’évaluation des impacts du cycle de vie (ÉICV) divergents entre les méthodes IMPACT 2002+ et ReCiPe Catégorie d’impact Global Warming (IMPACT 2002+) / Climate Change (ReCiPe) Équivalent à la catégorie de dommage Changement climatique Aquatic ecotoxicity (IMPACT 2002+) / Freshwater ecotoxicity (ReCiPe) Inclus dans la catégorie de dommage Qualité des écosystèmes / Écosystèmes Aquatic Eutrophication (IMPACT 2002+) / Freshwater Eutrophication (ReCiPe) Inclus dans la catégorie de dommage Écosystèmes de ReCiPe Terrestrial acidification/nitrification (IMPACT 2002+) / Terrestrial acidification (ReCiPe) Inclus dans la catégorie de dommage Qualité des écosystèmes / Écosystèmes Juin 2013 Différences observées Explication Les deux systèmes géothermiques présentent des bénéfices notables par rapport au système de référence selon IMPACT 2002+, alors que ReCiPe indique un impact potentiel légèrement plus élevé pour la géothermie (inversion de la tendance). La méthode IMPACT 2002+ caractérise les impacts des GES sur un horizon de 500 ans, par opposition à un horizon de 100 ans dans ReCiPe. La divergence entre les deux séries de résultats découle entièrement de cette différence, car les PRG des réfrigérants sont beaucoup plus élevées sur un horizon de 100 ans. Selon IMPACT 2002+, tous les systèmes évalués présentent un bénéfice potentiel en écotoxicité aquatique par rapport au chauffage électrique de référence. Selon ReCiPe, les systèmes solaires à circulation de fluide (collecteurs plats et à tubes sous vide) présentent des impacts nets beaucoup plus importants (inversion de tendance). Pour l’indicateur Écotoxicité aquatique, des différences fondamentales prévalent entre les deux approches de modélisation des métaux. Ainsi, avec IMPACT 2002+, le profil de l’indicateur est dominé par des émissions de cuivre au sol alors qu’avec ReCiPe, le profil est dominé par des émissions de nickel (sous forme ionique) à l’eau. La divergence entre les deux séries de résultats découle donc des différences entre les hypothèses à la base des modèles de caractérisation des métaux. Notons par ailleurs que l’ensemble des modèles actuellement disponibles et utilisés en ÉICV sont reconnus comme étant très peu robustes eut égard à la caractérisation de métaux émis à l’environnement. Selon IMPACT 2002+, les deux systèmes géothermiques présentent un impact potentiel similaire au chauffage électrique de référence. Par contre, ReCiPe indique des bénéfices environnementaux pour ces deux systèmes (augmentation de l’écart). La méthode IMPACT 2002+ caractérise le potentiel d’eutrophisation aquatique en tenant compte de l’effet potentiel d’une activité sur la DCO (demande chimique en oxygène), alors que cet effet n’est pas pris en compte dans ReCiPe. La divergence entre les deux séries de résultats découle entièrement de ce fait. À noter que ReCiPe provient d’un plus récent et plus large consensus scientifique sur la question. Selon IMPACT 2002+, les systèmes géothermiques (et principalement le système liquide‐air) sont équivalents au chauffage électrique de référence en ce qui a trait au potentiel d’acidification terrestre. Selon ReCiPe, ces systèmes présentent un bénéfice (augmentation de l’écart). Pour l’indicateur Acidification terrestre, des différences fondamentales prévalent entre les deux approches de modélisation. Ainsi, IMPACT 2002+ se base sur des facteurs de caractérisation de la méthode ecoindicator 99 et ne prend pas en compte le devenir atmosphérique. Il inclut également le potentiel d’eutrophisation (nutrification) des sols. Au contraire, ReCiPe ne considère que l’acidification et intègre le devenir atmosphérique des substances. Ici encore, la méthode ReCiPe provient d’un plus récent et plus large consensus scientifique sur la question. ACV de filières de production décentralisée d'énergie thermique à petite échelle Page 57 Chaire internationale sur le cycle de vie post revue critique Catégorie d’impact Non‐Renewable Ressource (IMPACT 2002+) / Fossil Depletion (ReCiPe) Inclus dans la catégorie de dommage Ressources Différences observées Explication Selon IMPACT 2002+, les systèmes solaires à circulation de fluide (collecteurs plats et à tubes sous vide) sont équivalents au chauffage électrique de référence sur le plan de l’utilisation des ressources non renouvelables. Selon ReCiPe, ces mêmes systèmes présentent des impacts nets beaucoup plus importants (inversion de tendance), alors que les autres systèmes montrent des bénéfices plus modestes. Vis‐à‐vis de ce type d’interactions entre l’être humain et l’environnement (c.‐à.‐d. des activités d’extractions de ressources naturelles), des différences fondamentales prévalent entre les deux approches de modélisation, en dépit du fait que les indicateurs correspondent l’un à l’autre. En pratique, les tendances observables entre deux séries de résultats, l’une selon l’indicateur Ressources non renouvelables (d’IMPACT 2002+) et l’autre selon l’indicateur Raréfaction des ressources fossiles (de ReCiPe), ne peuvent pas être corrélées. Ici encore, la seconde approche (celle de ReCiPe) provient d’un plus récent et plus large consensus scientifique sur la question L’analyse plus détaillée présentée au Tableau 3‐2 permet donc une mise en perspective des résultats obtenus par IMPACT 2002+. Il en ressort que, par MJ d’énergie thermique produite, il y a une sous‐estimation potentielle des impacts liés au Changement climatique pour les systèmes géothermiques. L’horizon temporel (100 ans ou 500 ans) sur lequel est calculé le potentiel de réchauffement global des gaz réfrigérants a un effet sur les conclusions. Par ailleurs, les catégories d’impact Écotoxicité aquatique (inclus dans la catégorie de dommage Qualité des écosystèmes) et Consommation de ressources non renouvelables (inclus dans la catégorie de dommage Ressources) sont potentiellement sous‐estimées par IMPACT 2002+ pour les systèmes solaires à circulation de fluide. Ces modifications vont dans le sens général des autres indicateurs environnementaux considérés dans l’analyse de base (Figure 3‐8), à savoir que les systèmes solaires thermiques à collecteurs plats et à tubes sous vide sont désavantagés par rapport au système électrique de référence. Compte tenu de la différence notable de tendance entre les catégories Qualité des écosystèmes d’IMPACT 2002+ et celle d’Écosystèmes de ReCiPe, et du fait des incertitudes importantes liés aux modèles de caractérisation impliqués, il apparaît difficile de favoriser un système par rapport à l’autre sur la base de l’indicateur Qualité des écosystèmes. 3.5.2
Contexte énergétique au lieu d’installation Rappel : Dans l’analyse initiale, il est considéré que les systèmes de production d’énergie décentralisée étaient installés au Québec et de ce fait, consommaient l’électricité du mélange d’approvisionnement énergétique québécois durant leur étape d’utilisation. Or, l’importante part de l’énergie québécoise produite à partir de centrales hydroélectriques confère à la province un avantage sur le plan environnemental (par rapport à l’Ontario et aux États‐Unis notamment, dont la production énergétique est en grande partie dépendante des énergies fossiles que sont le charbon, le gaz naturel et le mazout léger). Afin de tester l’effet du contexte énergétique du lieu d’installation des systèmes, le mélange d’approvisionnement énergétique nord‐américain (plus concentré en énergies fossiles) a été employé en analyse de sensibilité pour représenter l’énergie consommée lors de l’utilisation des systèmes et l’énergie du réseau permettant de combler la demande énergétique d’une résidence moyenne en 2011. Page 58 ACV de filières de production décentralisée d'énergie thermique à petite échelle Juin 2013 Hydro‐Québec Rapport technique Les résultats obtenus montrent que si les technologies de production décentralisées sont implantées ailleurs, en Amérique du Nord : 


les systèmes géothermiques s’en trouvent désavantagés par rapport aux systèmes solaires thermiques, du fait qu’ils consomment davantage d’électricité par MJ produit à l’étape d’utilisation. Ils restent cependant avantagés par rapport au chauffage de référence ; Les systèmes solaires à collecteurs plats et à tubes sous vide deviennent donc plus performants que le chauffage électrique de référence par MJ produit selon tous les indicateurs. La part des impacts de ces deux systèmes solaires à circulation de fluide attribuable à la production des composantes (dominante en contexte québécois) est compensée par l’économie d’énergie qu’ils permettent à l’étape utilisation ; Le système solaire à collecteurs à air reste un des plus avantageux, mais perd son avantage par rapport aux autres systèmes solaires étudiés par MJ produit dans toutes les catégories d’indicateurs considérées, à l’exception du potentiel d’Eutrophisation aquatique, et ce en raison de la gestion en fin de vie du fluide caloporteur, qui est propre aux systèmes solaires à circulation de liquide. En supposant que la consommation en énergie thermique d’une résidence moyenne québécoise se rapproche de celle d’une résidence moyenne nord‐américaine, l’analyse comparative montre également que les résultats ne sont pas sensibles au changement induit par le contexte énergétique. Rappelons en effet que dans le cadre de cette analyse plus globale, le facteur déterminant de la performance environnementale des scénarios les uns par rapport aux autres s’avère être la capacité du système décentralisé à combler une part significative de la demande de la résidence. Ce constat, effectué à partir du contexte québécois, demeure valide en contexte nord‐américain et fait en sorte que sur une année, les systèmes géothermiques deviennent équivalents aux trois systèmes solaires thermiques. Les gains environnementaux supérieurs que les trois systèmes solaires parviennent à engendrer pendant une partie de l’année (par MJ produit) s’avèrent insuffisants pour compenser leur faible capacité de production, qui de surcroît est complémentée par un réseau à forte teneur en énergies fossiles. La seule différence notable par rapport à la tendance générale observée en contexte québécois : le scénario impliquant un système à tubes sous vide présente une meilleure performance que les deux autres scénarios solaires. Sa capacité de 8 à 9 % supérieure lui permet en effet de combler une part plus importante de la demande de la résidence, atténuant de manière plus importante les impacts du réseau nord‐américain. 3.5.3
Rendement des systèmes géothermiques Rappel : Dans l’analyse initiale, un système géothermique liquide‐eau moyen ayant un coefficient de performance de 3,9 a été modélisé. Par contre, la valeur du COP pour un système géothermique donné peut varier au cours d’une année, notamment en fonction de l’écart de température entre l’environnement extérieur et l’environnement intérieur. La sensibilité des résultats à la valeur du COP des systèmes a donc été examinée. L’analyse a été effectuée pour le système géothermique liquide‐eau, avec des COP variant entre 1,5 et 5,5 (maximum actuellement possible). Le système liquide‐air suit généralement les mêmes tendances et n’a donc pas fait l’objet d’une analyse de sensibilité spécifique. Plus la valeur du COP est élevée, plus le système est performant. Or, dès que son COP dépasse 2,5 (en tenant compte des incertitudes), le système géothermique liquide‐eau devient Juin 2013 ACV de filières de production décentralisée d'énergie thermique à petite échelle Page 59 Chaire internationale sur le cycle de vie post revue critique préférable au chauffage électrique de référence pour tous les indicateurs environnementaux, sauf l’indicateur Eutrophisation aquatique, pour lequel la géothermie est équivalente au système de référence. Sur la base de la production d’un MJ, la géothermie reste derrière les systèmes solaires thermiques à collecteur à air, peu importe le COP considéré. Ainsi, le classement des technologies de production de 1 MJ d’énergie thermique reste inchangé. Il en va de même avec le classement des scénarios de production d’énergie thermique aptes à combler la demande d’une résidence québécoise moyenne, qui n’est pas influencé par le paramètre « rendement des systèmes géothermiques », dans l’intervalle évalué. 3.5.4
Rendement des capteurs solaires thermiques à circulation de fluide Rappel : Dans l’analyse initiale, un système thermosolaire à collecteurs plats ayant un rendement de 539 kWh/m².an a été utilisé pour le chauffage de l’eau sanitaire (ce qui correspond à un rendement assez modeste de 39 à 50 % selon l’intervalle d’ensoleillement au Québec). Or, les caractéristiques de performance d’un système peuvent varier considérablement en fonction du modèle de capteur solaire et du niveau d’ensoleillement au lieu d’exploitation du système. La sensibilité des résultats à une variation du rendement des capteurs a donc été effectuée pour le système à collecteurs plats, pour des valeurs allant de 539 à 700 kWh/m² (soit un rendement de 50 à 65 % selon les conditions d’ensoleillement). Le système à tubes sous vide suit généralement les mêmes tendances et n’a donc pas fait l’objet d’une analyse de sensibilité spécifique. Toute augmentation du rendement annuel moyen du système solaire thermique à collecteurs plats réduit ses impacts environnementaux potentiels. Pour que l’énergie thermique produite par ce type de système solaire soit préférable à celle du chauffage électrique alimenté par le réseau d’Hydro‐Québec selon tous les indicateurs environnementaux évalués, il faudrait qu’il obtienne un rendement supérieur à 700 kWh/m².an (en considérant un écart suffisant pour combler les incertitudes sur les modèles de caractérisation). Par contre, l’analyse montre que selon l’indicateur considéré, le système solaire peut devenir équivalent au chauffage électrique de référence plus tôt, soit (toujours en considérant les incertitudes) lorsque le rendement atteint 525 kWh/m².an pour l’indicateur Ressources ; 575 kWh/m².an pour l’indicateur Changement climatique et; 550 kWh/m².an pour les indicateurs Santé humaine et Acidification aquatique. Malgré cela, le classement des technologies de production décentralisées de 1 MJ d’énergie thermique et celui des scénarios de production d’énergie thermique aptes à combler la demande d’une résidence québécoise moyenne restent globalement inchangés. 3.5.5
Surface de collecteurs installée pour les systèmes solaires thermiques à circulation de fluide Rappel : La configuration initiale du système à collecteurs plats consiste en une surface de captage de 6 m², alors que celle du système à collecteurs à tubes sous vide compte 10,5 m². L’effet de configurations alternatives pour une surface de captage variant respectivement entre 4 et 10 m² et entre 10 et 20 m² ont donc été testées. Pour les deux types de systèmes, le fait d’augmenter la surface de collecteurs installés a pour effet de réduire ses impacts potentiels par MJ produit selon tous les indicateurs, mais pas suffisamment pour se démarquer par rapport aux systèmes géothermiques ou au système solaire thermique à collecteurs à air vitrés. Page 60 ACV de filières de production décentralisée d'énergie thermique à petite échelle Juin 2013 Hydro‐Québec Rapport technique Pour que l’énergie thermique produite par ces types de systèmes solaires soit préférable à celle du système de chauffage de référence alimenté par le réseau d’Hydro‐Québec selon tous les indicateurs environnementaux à l’exception de l’Eutrophisation aquatique, il faudrait que la surface de capteurs installée soit supérieure aux plages testées (soit 10 m² dans le cas des collecteurs plats, et à 20 m² dans le cas des collecteurs à tubes sous vide), ce qui représente un défi compte tenu des enjeux liés aux plans technique et économique présentés par l’installation d’une telle surface de captage. Pour certains indicateurs, l’analyse montre que les systèmes solaires thermiques à collecteurs plats peuvent devenir équivalent au chauffage électrique de référence plus tôt, soit (en considérant les incertitudes) avec des surfaces de 5 m² pour l’indicateur Ressources, 8 m² pour Changement climatique et 7 m² pour Santé humaine et Acidification aquatique. Dans le cas des collecteurs à tube sous vide, ce sont des surfaces de 10 m² pour l’indicateur Ressources et environ 15 m² pour les indicateurs Changement climatique, Santé humaine et Acidification aquatique qui rendent ses performances similaires au chauffage électrique. En ce qui a trait aux scénarios permettant de répondre à la demande énergétique d’une résidence moyenne, le classement des options évaluées reste inchangé sur toute la plage de valeurs testée, et la sensibilité des résultats globaux au paramètre « surface de captage » des systèmes solaires thermiques à circulation de fluide est jugée faible. Notons cependant que plus ce type de système solaire répond à une part importante de la demande thermique résidentielle et plus l’indicateur Eutrophisation aquatique du scénario augmente, car la surface de capteurs est proportionnelle à l’utilisation de liquide caloporteur dont le traitement en fin de vie est le principal contributeur à cette catégorie d’impact. 3.5.6
Durée de vie des systèmes solaires thermiques à circulation de fluide Rappel : Dans l’analyse initiale, une durée de vie de 25 ans a été utilisée pour la modélisation des systèmes thermosolaires à collecteurs plats et à tubes sous vide. Comme pour le rendement, une incertitude difficilement réductible prévaut quant à la durée de vie de certaines des composantes de ces systèmes. En particulier, la durée de vie des capteurs semble ne pas faire consensus parmi les différents acteurs du secteur. La sensibilité des résultats à une série de variations plausibles de la durée de vie des capteurs a donc été examinée. L’analyse a été effectuée pour le système à collecteurs plats, avec des durées de vie variant entre 25 et 45 ans. Le système à tubes sous vide suit généralement les mêmes tendances et n’a donc pas fait l’objet d’une analyse de sensibilité spécifique. Toute augmentation de la durée de vie du système solaire thermique à collecteurs plats réduit ses impacts environnementaux potentiels. Pour que l’énergie thermique produite par ce type de système solaire soit préférable à celle du système de chauffage de référence alimenté par le réseau d’Hydro‐Québec selon tous les indicateurs environnementaux évalués, il faudrait que sa durée de vie soit supérieure à 45 ans. Pour certains indicateurs, l’analyse montre que le système solaire peut devenir équivalent au chauffage électrique de référence plus tôt, soit (en considérant les incertitudes) pour une durée inférieure à 25 ans pour l’indicateur Ressources et 30 ans pour les indicateurs Changement climatique, Santé humaine et Acidification aquatique. Pour l’Eutrophisation aquatique, la durée de vie du système devrait être supérieure à 45 ans pour représenter un bénéfice par rapport au système de référence. L’augmentation de la durée de vie des systèmes solaires à collecteurs plats rapproche leurs performances de celles des systèmes géothermiques. Juin 2013 ACV de filières de production décentralisée d'énergie thermique à petite échelle Page 61 Chaire internationale sur le cycle de vie post revue critique Ainsi, du point de vue du MJ produit, l’augmentation de la durée de vie du système solaire thermique à collecteurs plats peut permettre d’améliorer ses performances, mais pas suffisamment pour qu’il devienne clairement avantageux par rapport au chauffage électrique selon tous les indicateurs. Par extension, il est raisonnable de considérer qu’il en est de même pour le système à tubes sous vide. Du point de vue de l’analyse des scénarios permettant de répondre à la demande énergétique d’une résidence moyenne, le classement des options évaluées reste inchangé sur toute la plage de valeurs testée, et la sensibilité des résultats globaux au paramètre « durée de vie » des systèmes solaires à circulation de fluide est jugée faible. 3.5.7
Durée de vie du système solaire thermique à collecteurs à air Rappel : Dans l’analyse initiale, une durée de vie de 37,5 ans a été utilisée pour la modélisation du système. Une incertitude difficilement réductible prévaut toutefois quant à la durée de vie, la seule référence ayant été le fabricant du système. Aucun consensus n’est ressorti quant à la durée de vie de ce type de capteur entre les experts consultés. La sensibilité des résultats à la durée de vie des capteurs a donc été examinée sur une plage variant entre 20 et 40 ans. Sur la base du MJ produit, les capteurs solaires à collecteurs à air vitrés sont avantageux par rapport au chauffage électrique de référence selon les indicateurs Santé humaine, Changement climatique et Ressources, avec des durées de vie bien inférieures à 20 ans. Pour les catégories d’impact Acidification aquatique et Eutrophisation aquatique, des durées de vie plus longues, de 30 et 37,5 ans respectivement, sont nécessaires pour qu’il soit possible de conclure fermement en leur faveur, compte tenu des incertitudes liées aux modèles de caractérisation. La réduction de la durée de vie de ce type de capteurs solaires diminue cependant son avantage sur les systèmes géothermiques ; ainsi, avec une durée de vie de 20 ans, ses performances par MJ deviennent équivalentes ou moindres à ceux‐ci. En ce qui a trait aux scénarios permettant de répondre à la demande énergétique d’une résidence moyenne, comme c’était le cas pour les systèmes solaires à circulation de fluide, le classement des options évaluées reste donc inchangé sur toute la plage testée, et la sensibilité des résultats globaux au paramètre « durée de vie » du système solaire thermique à collecteurs à air vitrés est jugée faible. 3.5.8
Capacité du système solaire thermique à collecteurs à air (nombre de capteurs installés) Rappel : Bien que la documentation du concepteur et fabriquant des capteurs ESOLAIR 2.0 soit claire à l’effet qu’un ou deux capteurs constituent la plupart des systèmes de ce type actuellement en service au Québec, il demeure envisageable qu’une résidence soit dotée d’une capacité de production supérieure par l’ajout de capteurs chauffe‐air. L’effet d’une configuration alternative comprenant l’installation simulée d’un nombre de capteurs variant entre 2 et 16 a donc été testé. Malgré le fait que l’installation d’une grande surface de captage présente des enjeux sur les plans technique et économique, il a semblé intéressant de faire ressortir le seuil au‐
delà duquel les tendances sont modifiées. Tel qu’attendu, du point de vue du MJ produit, l’augmentation de la capacité du système solaire à collecteurs à air par l’ajout de capteurs additionnels tend à augmenter la performance environnementale du système dans toutes les catégories d’indicateurs. Puisque ce dernier présente la meilleure performance comme mesure d’efficacité énergétique, l’augmentation de Page 62 ACV de filières de production décentralisée d'énergie thermique à petite échelle Juin 2013 Hydro‐Québec Rapport technique sa capacité a pour effet de renforcer l’avantage déjà présent et n’affecte pas le classement des technologies les unes par rapport aux autres. Du point de vue des scénarios de production d’énergie thermique pour répondre à la demande d’une résidence moyenne, l’augmentation du nombre de collecteurs à air a le potentiel d’améliorer de manière significative la performance environnementale du système dans les catégories d’indicateurs. La performance du scénario avec un système solaire à collecteurs à air devient équivalente à celle des scénarios à base de géothermie lorsqu’environ 12 capteurs solaires sont installés; en outre, le solaire présente alors un bénéfice selon les indicateurs Changement climatique et Eutrophisation aquatique. Un tel nombre de capteurs nécessite cependant près de 30 m² de surface de mur ou de toit, mais permet de générer en moyenne 18 000 kWh/année. Toute augmentation de la capacité installée supérieure à ce seuil rendrait ainsi la performance environnementale de ce système comparable ou supérieure à celles des scénarios à base de géothermie selon toutes les catégories d’indicateurs. 3.6
Résumé des analyses Cette section présente une comparaison des scénarios incluant les systèmes géothermiques et solaires étudiés par rapport au système de chauffage électrique alimenté par le réseau d’Hydro‐
Québec. L’ensemble des analyses effectuées y est intégré. Le Tableau 3‐3 a été conçu pour résumer toutes les analyses à l’aide d’un code de couleurs. Voici comment l’interpréter : L’analyse de base favorise le système de production décentralisée L’analyse de base favorise le système de chauffage électrique de référence L’analyse de base ne permet pas de conclure (système décentralisé équivalent au système de chauffage électrique de référence. Juin 2013 ACV de filières de production décentralisée d'énergie thermique à petite échelle Page 63 Chaire internationale sur le cycle de vie post revue critique Tableau 3‐3 : Résumé des tendances observées, par rapport au chauffage électrique de référence, sur la base d’un MJ d’énergie thermique Indicateur (IMPACT 2002+) Géothermique liquide‐eau Géothermique liquide‐air Thermosolaire à collecteurs plats Thermosolaire à tubes sous vide Thermosolaire à collecteurs à air Santé humaine 1a 2 – 3a 2 ‐5a Changement climatique 1a 2 – 3b 2 – 5b Ressources 1b 2 ‐ 4 2 ‐ 4 Acidification aquatique 1c 2 – 3c 2 ‐5a 8a 2 2 8b Eutrophisation aquatique Nuances apportées par les analyses de sensibilité (en tenant compte des incertitudes des modèles) : 1 Le système géothermique liquide‐eau devient équivalent au chauffage électrique de référence (base COP = 3,9) : a) selon Santé humaine et Changement climatique quand son COP < 2 ; b) selon Ressources quand son COP < 1,5. c) selon Acidification aquatique quand son COP < 2,5 ; 2 Le système décentralisé est favorisé si on considère un mélange d’approvisionnement électrique moyen d’Amérique du Nord pour l’étape d’utilisation. 3 Le système solaire à collecteurs plats devient équivalent au chauffage électrique de référence (base : 539 kWh/m² ; 6 m² ; 25 ans) : a) selon Santé humaine quand son rendement >550kWh/m² ; sa surface > 7 m² ou sa durée de vie > 30 ans ; b) selon Changement climatique quand son rendement >575 kWh/m² ; sa surface >8 m² ou sa durée de vie >30 ans ; c) selon Acidification aquatique quand son rendement >550 kWh/m² ; sa surface >7 m² ou durée de vie >30 ans ; 4 Le chauffage de référence est préférable au système décentralisé selon la méthode ÉICV ReCiPe. 5. Le système solaire à collecteur à tubes sous vide devient équivalent au chauffage électrique de référence (base : 10,5 m²) a) selon Santé humaine et Acidification aquatique quand sa surface > 14 m²; b) selon Changement climatique quand sa surface >16 m² ; 7. Le système décentralisé est préférable au système de référence selon la méthode EICV ReCiPe. 8. Le système de chauffage électrique de référence devient équivalent au système solaire à collecteur à air (base : 37,5 ans) a) selon Acidification aquatique quand sa durée de vie < 30 ans ; b) selon Eutrophisation aquatique quand sa durée de vie < 37,5 ans. Sur la base d’un MJ d’énergie thermique produite, les deux systèmes géothermiques et le système solaire thermique à collecteurs à air s’avèrent tous les trois préférables au chauffage électrique alimenté par le réseau d’Hydro‐Québec. À la limite, ces systèmes décentralisés pourraient être équivalents au système de référence (valeurs présentées au tableau ci‐haut), mais une inversion de cette conclusion semble peu probable. Dans un contexte d’utilisation résidentielle exigeant la production d’une quantité d’énergie thermique correspondant à la demande annuelle, il en est autrement (Tableau 3‐4). Dans ce tableau, les pourcentages (%) indiquent la probabilité d’inversion de la tendance9, selon l’analyse Monte‐Carlo (tel que décrite à la sous‐section 2.8.5). Lorsqu’aucun pourcentage n’est 9
c.‐à‐d. que le système de chauffage de référence présente moins d’impacts potentiels que le système de production décentralisé. Page 64 ACV de filières de production décentralisée d'énergie thermique à petite échelle Juin 2013 Hydro‐Québec Rapport technique indiqué entre parenthèses, c’est que la probabilité d’inversion est nulle. Ainsi, l’analyse Monte‐
Carlo confirme les résultats obtenus en indiquant de faibles probabilités d’inversion. Tableau 3‐4 : Résumé des tendances observées, par rapport au chauffage électrique de référence, pour répondre à la demande annuelle d’une résidence Indicateur (IMPACT 2002+) Géothermique liquide‐eau 1a Santé humaine (<1%)
1b Changement climatique (7%)
Géothermique liquide‐air (<1%)
(5%) 1c Ressources (<1%)
1d Acidification aquatique (<1%)
Eutrophisation aquatique (<1%)
Thermosolaire à collecteurs plats Thermosolaire à tubes sous vide Thermosolaire à collecteurs à air 2 2 2 2 2 2 Nuances apportées par les analyses de sensibilité (en tenant compte des incertitudes des modèles) : 1 Le système géothermique devient équivalent au chauffage électrique de référence (base COP = 3,9) : a) selon Santé humaine quand son COP < 2,5 b) selon Changement climatique quand son COP < 2 ; c) selon Ressources quand son COP < 1,5. d) selon Acidification aquatique quand son COP < 3 ; 2 Le système décentralisé est favorisé si on considère un mélange d’approvisionnement électrique moyen d’Amérique du Nord pour l’étape d’utilisation. Bien qu’il ne soit pas possible de trancher selon l’indicateur Qualité des écosystèmes, celui‐ci identifie les poteaux de bois traité du réseau de distribution d’Hydro‐Québec comme étant une source d’impacts potentiellement importante. Dans le contexte d’une prise de décision par un propriétaire résidentiel, cette information est d’assez peu de valeur, puisque le choix individuel (même s’il était étendu à toute la société) de se chauffer par un système de production décentralisée d’énergie thermique ne risque pas d’engendrer des modifications au réseau de distribution d’électricité, étant donné la consommation électrique autre qu’à des fins de chauffage. Cependant, il pourra être intéressant pour Hydro‐Québec de pousser les recherches afin de mieux comprendre les impacts potentiellement générés par son réseau de distribution. 3.7
Applications et limites de l’ACV Cette ACV vise à établir le profil environnemental de cycle de vie de différentes technologies de production décentralisée d’énergie thermique à petite échelle, et à les comparer dans un contexte québécois. Toutes conclusions tirées de cette étude hors de son contexte original doivent être évitées. Ses résultats pourront être utilisés pour :  Caractériser le profil environnemental des différents systèmes étudiés, en identifier et en comparer les « points chauds » et les paramètres clés ;  Cibler les forces et les faiblesses de chacune des alternatives et identifier les conditions pour lesquelles une alternative semble préférable à l’autre. Juin 2013 ACV de filières de production décentralisée d'énergie thermique à petite échelle Page 65 Chaire internationale sur le cycle de vie post revue critique Les principales limites pouvant cependant être soulevées concernent :  Le nombre et la validité des hypothèses relatives au cycle de vie des technologies et scénarios étudiés ;  La complétude et la validité des données d’inventaire. En particulier : o il s’avère difficile de conclure quant à la complétude de la donnée construite pour modéliser les impacts du système solaire thermique à collecteurs à air vitrés : bien que toute l’information disponible ait été rendue disponible par MC² Énergie, il est possible que l’existence de certains processus soit restée inconnue. o le processus de traitement du fluide caloporteur employé dans les systèmes solaires à circulation de fluide a été modélisé à partir d’une donnée générique européenne peu représentative des usines de traitement d’eau usée québécoises. L’importante contribution de ces systèmes à l’indicateur Eutrophisation aquatique doit donc être considérée avec prudence vu l’incertitude reliée à la modélisation.  La complétude et la validité de la méthode d’évaluation des impacts utilisée, entre autres parce qu’elle ne couvre pas toutes les substances inventoriées, ni tous les impacts environnementaux associés aux activités humaines. Notamment : o Les catégories d’impact « cancer », « non‐cancer » et « écotoxicité » ne sont pas des mesures du risque associé aux systèmes évalués. En effet, les différentes émissions sont agrégées dans le temps et l’espace afin de constituer un inventaire dans lequel un seul flux est associé à chacune des substances répertoriées (c.‐à‐d. la masse totale émise par l’ensemble des processus qui la produisent). Il n’est donc pas possible de connaître le lieu, ni le moment où ont lieu les émissions et donc, d’identifier la quantité à laquelle est exposée une région donnée, l’information sur laquelle repose l’appréciation du risque pour une population donnée. o Les modèles d’évaluation des émissions toxiques employées pour caractériser les métaux ont été « adaptés » de modèles développés pour la caractérisation des composés organiques. Ils ne tiennent pas compte de la spéciation des composés, fonction des conditions environnementales spécifiques du lieu d’émission (tous les métaux sont considérés comme 100 % biodisponibles). De ce fait, l’impact potentiel des métaux émis au sol est actuellement surestimé pour les catégories « écotoxicité terrestre/aquatique » et « toxicité humaine cancer/non cancer », ce qui se traduit par une surestimation de la catégorie de dommage Qualité des écosystèmes. o L’interprétation des résultats de la caractérisation ne peut se baser que sur les résultats obtenus, c'est‐à‐dire sur les substances pour lesquelles il existe, dans la base de données des méthodes, des facteurs de caractérisation qui convertissent les flux élémentaires inventoriés en unités d’indicateurs d’impact et de dommage. Or plusieurs flux élémentaires n’ont pu être convertis en scores d’impact puisqu’aucun facteur de caractérisation n’était disponible. Ils n’ont donc pas été considérés lors de la phase d’évaluation des impacts potentiels. C’est le cas notamment de l’impact de la création des réservoirs hydro‐
électriques et du turbinage de l’eau. o Contrairement à l’analyse de risque environnemental conduite dans un contexte réglementaire et qui utilise une approche conservatrice, l’ACV tente de fournir Page 66 ACV de filières de production décentralisée d'énergie thermique à petite échelle Juin 2013 Hydro‐Québec Rapport technique la meilleure estimation possible (Udo‐de‐Haes et coll., 2002). En effet, l’évaluation des impacts du cycle de vie tente de représenter le cas le plus probable, c.‐à‐d. que les modèles utilisés, soit les modèles de transport et de devenir des contaminants dans l’environnement et d’effet toxique sur les récepteurs biologiques, ne tentent pas de maximiser l’exposition et le dommage environnemental (approche du pire scénario) mais bien d’en représenter un cas moyen. Il convient enfin de rappeler que les résultats de l’ACV présentent des impacts environnementaux potentiels et non réels. 3.8
Recommandations et perspectives 3.8.1
Recommandations pour améliorer la production d’énergie thermique décentralisée À la lumière des résultats obtenus dans la présente analyse, deux alternatives ressortent comme étant plus performantes d’un point de vue environnemental : 

Par MJ produit : le système solaire à collecteurs à air se démarque dans toutes les catégories d’indicateurs; Par scénario de production d’énergie pour répondre à la demande d’une résidence québécoise moyenne : les systèmes géothermiques deviennent globalement préférables dès lors que la demande énergétique dépasse celle des deux premiers mois de l’année d’une résidence québécoise moyenne. Recommandations relatives au système solaire à collecteurs à air vitré Il a été vu que l’augmentation du nombre de capteurs peut théoriquement permettre de fournir suffisamment d’énergie thermique à une résidence québécoise moyenne pour que ce type de système représente une solution intéressante et même plus performante que les systèmes géothermiques. L’installation de tels panneaux présente par contre des limitations techniques et économiques. En effet, un panneau a une surface moyenne de 2,6 m². À la lumière de l’analyse de sensibilité présentée à la sous‐section 3.5.7, il semble peu envisageable que puissent être installés autant de panneaux que nécessaires sur une maison moyenne en ville. De même, le coût d’achat du système pourra s’avérer prohibitif pour un propriétaire intéressé par la production décentralisée d’énergie thermique. En conséquence, il serait pertinent d’intégrer une analyse de faisabilité économique et technique à l’étude environnementale, afin d’élargir les perspectives et de conclure de manière plus globale sur l’intérêt d’une technologie de production décentralisée. Recommandations relatives aux systèmes géothermiques Pour les deux systèmes évalués, l’efficacité de la pompe à chaleur (ou le COP) et la qualité du dimensionnement ressortent comme des paramètres déterminants de la performance. Or, en ce qui concerne l’industrie géothermique au Québec, une majorité de concepteurs/installateurs résidentiels tendraient à surdimensionner la thermopompe, ce qui engendrerait une boucle souterraine trop longue, une surcapacité dormante et des surcoûts pour l’acheteur (Rotondo, 2009). Juin 2013 ACV de filières de production décentralisée d'énergie thermique à petite échelle Page 67 Chaire internationale sur le cycle de vie post revue critique Cette dernière tendance, si elle s’avère effectivement généralisée, contribue sans doute à discréditer l’alternative auprès de certains ménages qui, autrement, s’y seraient intéressés, ou encore à la rendre financièrement inaccessible. Ainsi, à la lumière d’un bilan environnemental plutôt favorable à la géothermique, la tendance au surdimensionnement des systèmes résidentiels mériterait d’être investiguée. Du point de vue environnemental, un dimensionnement optimal et adéquat des systèmes géothermiques résidentiels pourrait engendrer des gains en matière de : 1) performance énergétique et économique à la résidence, 2) consommation et émissions lors des transports et 3) réduction des quantités de matériaux, et donc d’énergie de production consommée en amont de l’étape d’exploitation, le long de la chaîne de valeur. 3.8.2 Perspectives Les systèmes de production décentralisée d’énergie thermique permettent tous d’éviter la consommation d’électricité provenant du réseau d’Hydro‐Québec. Dans les faits, l’énergie ainsi libérée serait fort probablement exportée vers l’Ontario ou les États‐Unis, où elles se substitueraient à une énergie issue du réseau nord‐américain. Ce faisant, il en découlerait des bénéfices environnementaux potentiels, du fait de la plus forte dépendance du réseau nord‐
américain aux énergies fossiles (Ben Amor et coll., 2010). En continuité avec le travail effectué dans le cadre de la présente étude, il serait à la fois pertinent et intéressant de quantifier les bénéfices potentiellement encourus par l’exportation (en Ontario et aux États‐Unis) de quantités d’énergie non consommées au Québec grâce aux mesures d’efficacité énergétique étudiées. Pour ce faire, une approche de modélisation conséquentielle du cycle de vie s’avérerait appropriée. Les travaux de doctorats réalisés à la Chaire internationale sur le cycle de vie par Mourad Ben Amor (Ben Amor et coll., 2010) aideraient à la définition d’un cadre méthodologique bien adapté à la problématique et au contexte nord‐américain. Par ailleurs, la présente étude a été balisée en fonction des particularités d’un contexte énergétique résidentiel, représentatif de conditions de logement moyennes au Québec. La sélection des technologies étudiées et le dimensionnement des systèmes ont donc été faits en fonction des caractéristiques d’une telle demande en énergie thermique. D’autres contextes d’utilisation ou d’autres types de demandes énergétiques présentent également un intérêt : en particulier, les bâtiments résidentiels de type condominium, les nouveaux développements ou les bâtiments commerciaux. De par la plus grande échelle qu’ils représentent et par le caractère partagé de certaines des infrastructures sur lesquels ils s’appuient, ces types de consommateurs présentent une compatibilité avec les conditions de viabilité économique et environnementale de la production d’énergie décentralisée. En continuité avec le présent projet, il pourrait s’avérer intéressant d’élargir le champ de l’analyse afin d’inclure un éventail plus large de contextes d’utilisation (ou de types de demandes énergétiques). Page 68 ACV de filières de production décentralisée d'énergie thermique à petite échelle Juin 2013 Hydro‐Québec Rapport technique 4
Conclusions Cette étude a permis de répondre aux deux objectifs établis au départ, à savoir : 

Établir le profil environnemental de cycle de vie de différents systèmes génériques de production décentralisée d’énergie thermique; Comparer les systèmes de production décentralisée d’énergie à l’étude entre eux et avec le système de référence (réseau provincial d’Hydro‐Québec). En tout, cinq technologies de production décentralisée d’énergie thermique à petite échelle ont été retenues et comparées à l’énergie du réseau d’Hydro‐Québec : 

Systèmes géothermiques 1. Pompe à chaleur liquide‐air monobloc 2. Pompe à chaleur liquide‐eau (ou hydronique) Systèmes solaires thermiques 3. Système thermosolaire à collecteurs plats 4. Système thermosolaire à tubes sous vide 5. Système thermosolaire à collecteurs à air vitrés De manière générale, les deux systèmes géothermiques se présentent comme des options intéressantes sur le plan environnemental. Les scénarios de production d’énergie construits sur leur base combinent une capacité intéressante à : 1) engendrer des gains environnementaux (pour chaque MJ produit) et 2) combler la demande en énergie thermique d’une résidence québécoise moyenne. Ainsi, pour cinq des six indicateurs environnementaux considérés (exception faite du potentiel d’Eutrophisation aquatique), la production d’énergie à partir des technologies géothermiques permettrait de réduire les impacts environnementaux par rapport au réseau et s’avèrerait plus avantageuse que les trois scénarios à base des technologies solaires thermiques. En dépit d’une consommation d’énergie à l’étape d’utilisation et du caractère relativement imposant de leur infrastructure (par rapport aux systèmes solaires), les systèmes géothermiques parviennent à se démarquer en raison de leur durée de vie prolongée et du fait que le Québec jouit d’un mélange d’approvisionnement énergétique en grande partie issu de centrales hydroélectriques. Également, lorsque la fonction de climatisation est prise en considération, le système géothermique liquide‐air est généralement favorisé par rapport aux autres scénarios puisqu’il est le seul à permettre le refroidissement de l’air sans aucun changement à son installation. La géothermie liquide‐eau reste également une option à favoriser, même en y ajoutant des climatiseurs muraux pour répondre aux besoins de climatisation. Le système solaire thermique à collecteurs à air présente quant à lui la meilleure performance environnementale potentielle par MJ d’énergie produite. En revanche, la faible capacité qui caractérise de tels systèmes (du fait du petit nombre de capteurs typiquement installés) ne lui permet de combler qu’une faible part de la demande en énergie thermique d’une résidence québécoise moyenne. Ceci fait en sorte que la performance du scénario de production d’énergie à base du système solaire à collecteurs air ne parvient que très marginalement à se démarquer de celle du réseau. Enfin, les systèmes solaires thermiques à circulation de fluides (à collecteurs plats et à tubes sous vide) présentent une performance environnementale potentielle plus mitigée. Selon les Juin 2013 ACV de filières de production décentralisée d'énergie thermique à petite échelle Page 69 Chaire internationale sur le cycle de vie post revue critique indicateurs considérés, les scénarios de production d’énergie avec ces technologies engendreraient plus d’impacts environnementaux ou seraient équivalents à l’énergie du réseau. Il ressort de cette étude que le principal paramètre influençant la performance environnementale d’un scénario de production d’énergie thermique se lie à la capacité de la technologie de production d’énergie décentralisée sur laquelle il s’appuie à combler une part significative de la demande d’une résidence québécoise moyenne. Pour chaque MJ produit (c.‐à‐d. sans égard à la capacité d’une technologie à combler une proportion significative de la demande), il ressort par ailleurs que les paramètres influençant la performance environnementale sont 1) la capacité d’une technologie à réduire la consommation d’énergie issue du réseau et 2) sa capacité à en dégager des bénéfices environnementaux nets par rapport au réseau dans toutes les catégories d’indicateurs. Page 70 ACV de filières de production décentralisée d'énergie thermique à petite échelle Juin 2013 Hydro‐Québec Rapport technique 5
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Page 74 ACV de filières de production décentralisée d'énergie thermique à petite échelle Juin 2013 Annexe A : Méthodologie de l’Analyse du cycle de vie (ACV) A.1 TERMES ET DÉFINITIONS ................................................................................................................................. A‐2 A.2 PHASE I DE L’ACV : DÉFINITION DES OBJECTIFS ET DU CHAMP DE L’ÉTUDE ................................................................ A‐4 A.3 PHASE II DE L’ACV : ANALYSE DE L’INVENTAIRE DU CYCLE DE VIE ............................................................................ A‐5 A.3.1 Description des catégories de données ............................................................................................... A‐6 A.3.2 Recueil des données ............................................................................................................................ A‐8 A.3.3 Validation des données ....................................................................................................................... A‐8 A.3.4 Mise en rapport des données avec le processus élémentaire ............................................................. A‐9 A.3.5 Mise en rapport des données avec l’unité fonctionnelle ..................................................................... A‐9 A.4 PHASE III DE L’ACV : ÉVALUATION DES IMPACTS DU CYCLE DE VIE ........................................................................ A‐10 A.4.1 Sélection des catégories d’impacts et des modèles de caractérisation ............................................. A‐11 A.4.2 Classification et caractérisation des résultats d’inventaire ............................................................... A‐13 A.4.3 Éléments optionnels .......................................................................................................................... A‐14 A.5 PHASE IV DE L’ACV : INTERPRÉTATION ........................................................................................................... A‐15 A.6 RÉFÉRENCES ............................................................................................................................................... A‐16 A‐1 La méthodologie ACV est régie par l’Organisation internationale de normalisation (ISO), en particulier la série de normes ISO 14 040. Les sections suivantes présentent quelques termes et définitions, de même que les principaux aspects méthodologiques de chacune des quatre phases de l’ACV. A.1 Termes et définitions Analyse de sensibilité : procédure systématique pour estimer les effets sur les résultats d'une étude des choix concernant les méthodes et les données. Analyse d'incertitude : procédure systématique permettant de rechercher, puis de quantifier, l'incertitude introduite dans les résultats d'un inventaire du cycle de vie par les effets cumulés de l'imprécision du modèle, de l'incertitude sur les intrants et de la variabilité des données. Analyse du cycle de vie (ACV) : compilation et évaluation des intrants, des extrants et des impacts environnementaux potentiels d'un système de produits au cours de son cycle de vie. Analyse du cycle de vie axée sur les attributs (ACV‐A) : analyse visant à attribuer à un système de produits la juste part des impacts dont il est responsable. Analyse du cycle de vie axée sur les conséquences (ACV‐C) : analyse visant à évaluer les conséquences d’un système de produits (ou d’une décision affectant ce système) sur d’autres systèmes. Catégorie d'impact : classe représentant les points environnementaux étudiés à laquelle les résultats de l'inventaire du cycle de vie peuvent être affectés. Contrôle de cohérence : procédé, mis en œuvre avant d'arriver aux conclusions, permettant de vérifier que les hypothèses, les méthodes et les données sont appliquées de manière cohérente tout au long de l'étude, et conformément à la définition des objectifs et du champ de l'étude. Contrôle de complétude : procédé permettant de vérifier si les informations des phases précédentes d'une analyse du cycle de vie suffisent pour arriver à des conclusions conformément à la définition des objectifs et du champ de l'étude. Contrôle de sensibilité : procédé permettant de vérifier que les informations obtenues à partir d'une analyse de sensibilité sont pertinentes pour établir des conclusions et donner des recommandations. Émissions : émissions dans l'air et rejets dans l'eau et le sol. Entrant : voir « Intrant » Évaluation des impacts du cycle de vie (ÉICV) : phase de l'analyse du cycle de vie destinée à comprendre et évaluer l'ampleur et l'importance des impacts potentiels d'un système de produits sur l'environnement au cours de son cycle de vie. Extrant : flux de produit, de matière ou d'énergie sortant d'un processus élémentaire (NOTE Les produits et les matières comprennent des matières premières, des produits intermédiaires, des coproduits et des émissions). Facteur de caractérisation : facteur établi à partir d'un modèle de caractérisation qui est utilisé pour convertir les résultats de l'inventaire du cycle de vie en unité commune d'indicateur de catégorie. Flux de produits : produits entrant ou sortant d'un système de produits en direction d'un autre. A‐2 Flux de référence : mesure des extrants des processus, dans un système de produits donné, nécessaire pour remplir la fonction telle qu'elle est exprimée par l'unité fonctionnelle. Flux élémentaire : matière ou énergie entrant dans le système étudié, qui a été puisée dans l'environnement sans transformation humaine préalable, ou matière ou énergie sortant du système étudié, qui est rejetée dans l'environnement sans transformation humaine ultérieure. Flux énergétique : intrant ou extrant d'un processus élémentaire ou d'un système de produits, exprimé en unités d'énergie (NOTE Le flux énergétique entrant peut être appelé intrant, et le flux énergétique sortant, extrant). Flux intermédiaire : flux de produit, de matière ou d'énergie intervenant entre des processus élémentaires du système de produits étudié. Frontière du système : ensemble de critères qui spécifient quels processus élémentaires font partie d'un système de produits. Indicateur de catégorie d'impact : représentation quantifiable d'une catégorie d'impact (NOTE L'expression condensée «indicateur de catégorie» est parfois utilisée). Interprétation du cycle de vie : phase de l'analyse du cycle de vie au cours de laquelle les résultats de l'analyse de l'inventaire ou de l'évaluation de l'impact, ou des deux, sont évalués en relation avec les objectifs et le champ définis pour l'étude afin de dégager des conclusions et des recommandations. Intrant : flux de produit, de matière ou d'énergie entrant dans un processus élémentaire (NOTE Les produits et les matières comprennent des matières premières, des produits intermédiaires et des coproduits). Inventaire du cycle de vie (ICV) : phase de l'analyse du cycle de vie impliquant la compilation et la quantification des intrants et des extrants, pour un système de produits donné au cours de son cycle de vie. Matière première : matière première ou secondaire utilisée pour réaliser un produit. Processus élémentaire : plus petite partie prise en compte dans l'inventaire du cycle de vie pour laquelle les données d'entrée et de sortie sont quantifiées. Processus : ensemble d'activités corrélées ou interactives qui transforme des intrants en extrants Revue critique : processus destiné à s'assurer de la cohérence entre une analyse du cycle de vie et les principes et exigences spécifiés par les Normes internationales traitant de l'analyse du cycle de vie. Sortant : voir « Extrant » Système de produits : ensemble de processus élémentaires comportant des flux de produits et des flux élémentaires, remplissant une ou plusieurs fonctions définies, qui sert de modèle au cycle de vie d'un produit. Unité fonctionnelle : performance quantifiée d'un système de produits destinée à être utilisée comme unité de référence dans une analyse du cycle de vie. Vérification des résultats : élément de la phase d'interprétation du cycle de vie permettant d'établir la confiance dans les résultats de l'étude de l'analyse du cycle de vie (NOTE La vérification comprend le contrôle de complétude, de sensibilité, de cohérence et toute autre validation pouvant être requise conformément à la définition des objectifs et du champ de l'étude). A‐3 A.2 Phase I de l’ACV : Définition des objectifs et du champ de l’étude La première phase de l’ACV, appelée définition des objectifs et du champ de l’étude, présente essentiellement la raison de l’étude et la façon dont celle‐ci sera conduite afin d’atteindre cette fin (c.‐à‐
d. le modèle d’étude définissant le cadre méthodologique auquel doivent se conformer les phases subséquentes de l’ACV). L’application envisagée et le public cible doivent d’abord être clairement définis puisqu’ils vont fixer la profondeur et l’ampleur de l’étude. Selon l’ISO, les ACV s’effectuent en mettant au point des modèles qui décrivent les éléments clés des systèmes physiques. Le système de produits1 représente les activités humaines considérées dans l’étude et l’évaluation des impacts est basée sur des modèles (mécanismes environnementaux) qui lient les interventions environnementales de ces activités et leurs effets potentiels sur l’environnement. L’ISO définit un système de produits comme un ensemble de processus élémentaires liés par des flux de matière et d’énergie qui remplissent une ou plusieurs fonctions. Dans ce sens, le sujet d’une ACV est caractérisé par ses fonctions et non seulement en termes de ses produits finaux. Ceci permet la comparaison de produits qui n’ont pas la même performance fonctionnelle par unité de produit (p. ex. une tasse de Styromousse à usage unique et une tasse en céramique qui est réutilisée plusieurs fois), puisque la quantification de la performance fonctionnelle, au moyen de l’unité fonctionnelle, fournit une référence à partir de laquelle sont mathématiquement normalisés les entrants et les sortants des systèmes comparés (p. ex. boire 2 tasses de café par jour durant un an). La spécification de l’unité fonctionnelle est le point de départ de la définition des frontières du système de produits puisqu’elle indique quels sont les processus élémentaires qui doivent être inclus pour remplir cette fonction. Plus la définition de l’unité fonctionnelle est précise, plus les frontières su système sont restrictives. Un processus élémentaire, tel que défini par l’ISO, est la plus petite partie d’un système de produits pour laquelle sont recueillies des données (c.‐à‐d. il peut représenter un procédé chimique spécifique ou une usine complète incluant de nombreux sous‐procédés). Un processus élémentaire est caractérisé par ses entrants et sortants, si le processus élémentaire représente plus d’un sous‐procédé, leurs entrants et sortants sont alors agrégés ensemble. Selon l’ISO, les processus élémentaires sont liés aux écosystèmes naturels (ou écosphère) par des flux élémentaires et aux systèmes économiques (ou technosphère, c.‐à‐d. la part de l’écosphère qui a été transformée par les activités humaines) par des flux de produits (Figure A‐1). On distingue également les flux de produits intermédiaires, entre les processus du système de produits étudié. Ainsi, les flux élémentaires sont puisés directement de ou émis directement dans l’environnement et donc, contribuent aux catégories d’impacts, tandis que les flux de produits (matière, énergie ou service, incluant les coproduits, sous‐produits et déchets) sont plutôt utilisés pour déterminer l’intensité des processus modélisés. 1
Le terme « produits » utilisé seul peut comprendre non seulement des systèmes de produits mais aussi des systèmes de services. A‐4 Flux de produit(s) entrant
Flux élémentaires entrants
Frontières
du système
Flux élémentaires entrants
• Ressources naturelles
Processus
élémentaire 1
Flux élémentaires sortants
Flux de produits intermédiaires entrants
•
•
•
•
Produits intermédiaires
Matériaux auxiliaires
Énergie
Déchets à traiter
Processus
élémentaire 2
Flux élémentaires sortants
Flux de produit(s) sortant
•
•
•
•
Émissions dans l’air
Émissions dans l’eau
Émissions dans le sol
Autres émissions dans
l’environnement
Figure A‐1 : Frontières et processus élémentaires d’un système de produits. L’utilisation d’un diagramme de procédés illustrant les processus élémentaires et leurs interrelations (flux de matières et d’énergie) permet le suivi des frontières du système de produits. Selon l’ISO, dans l’idéal il convient de modéliser le système de produits de telle sorte que les entrants et les sortants à ses frontières soient des flux élémentaires. Dans de nombreux cas, il n’y a cependant ni assez de temps, ni assez de données, ni assez de ressources pour effectuer une étude aussi complète. Des décisions doivent être prises concernant les processus élémentaires et les flux élémentaires2 qui doivent être initialement inclus dans l’étude. L’ISO stipule également qu’il n’est pas nécessaire de quantifier des entrants et des sortants qui ne changeront pas de façon significative les conclusions globales de l’étude, elle suggère aussi des critères pour l’inclusion des flux (p. ex. contribution au‐dessus d’un certain seuil aux bilans de masse ou d’énergie ou pertinence environnementale). La liste de tous les processus élémentaires et flux élémentaires à modéliser peut être corrigée avec l’acquisition de nouvelles informations, les décisions menant à ce raffinement des frontières du système devant être clairement présentées. Une fois que la liste des processus élémentaires inclus dans le système de produits est complétée et afin de construire l’inventaire du système et de poursuivre avec l’évaluation des impacts potentiels, les données pertinentes concernant ces processus (c.‐à‐d. les entrants et les sortants) doivent être collectées. Cependant, avant de faire cette collecte, les exigences relatives à leur qualité (couverture temporelle, géographique et technologique, précision et complétude), leurs sources (spécifiques ou génériques), leur type (mesurées, calculées ou estimées), leur nature (déterministe ou probabiliste), et leur niveau d’agrégation doivent être déterminées afin de respecter les objectifs de l’étude. A.3 Phase II de l’ACV : Analyse de l’inventaire du cycle de vie La seconde phase de l’ACV, appelée l’analyse de l’inventaire du cycle de vie (AICV), est la quantification des flux élémentaires pertinents qui traversent les frontières du système de produits. 2
Puisque les flux élémentaires quantifiés sont les données d’entrée de l’évaluation des impacts, le choix des impacts à évaluer va affecter le choix des flux élémentaires à suivre. A‐5 La procédure de calcul utilisée pour compléter l’inventaire est présentée à la Figure A‐2. Figure A‐2: Procédure de calcul de l’inventaire. (tiré de ISO 14 044, 2006) A.3.1 Description des catégories de données Les données utilisées dans le cadre de l’AICV vie peuvent être classifiées selon leur source (spécifique ou générique), leur type (mesurées, calculées ou estimées), leur nature (déterministe ou probabiliste) et leur niveau d’agrégation. A.3.1.1 Classification selon la source Données spécifiques ou primaires Les données spécifiques sont collectées à partir des installations associées aux processus élémentaires inclus dans les frontières du système. L’analyste responsable de leur collecte a un accès direct aux A‐6 données lors de leur collecte ou a un contrôle direct sur le processus de collecte (c.‐à‐d. la méthodologie employée). Autrement que pour caractériser les installations incluses dans l’étude, ce type de données n’est pas recommandé à cause de son manque de représentativité, à moins que 1) aucune autre source de données ne soit disponible ou 2) un nombre suffisant d’installations du même secteur industriel fournissent des données afin de calculer des moyennes industrielles représentatives (ces dernières peuvent ainsi devenir des données génériques pour d’autres études). Données génériques ou secondaires Les données génériques sont obtenues de sources publiées (c.‐à‐d. bases de données commerciales, littérature spécialisée). L’analyste n’a pas accès aux données lors de leur collecte. Ces données ne sont généralement pas accompagnées de métadonnées3 suffisantes pour obtenir de l’information sur la méthodologie de collecte et sur la variabilité des données. A.3.1.2 Classification selon le type Données mesurées Les données mesurées proviennent d’installations réelles et sont issues d’un programme de surveillance continue (c.‐à‐d. monitoring) ou d’un programme d’échantillonnage ponctuel. Il est donc potentiellement possible d’obtenir des informations sur leur variabilité et leur distribution. Données calculées Les données calculées résultent de l’utilisation de modèles afin de représenter des procédés ou des phénomènes. Leur qualité dépend donc de la validité des modèles. Ces données peuvent être validées et/ou suppléées par des données mesurées. Données estimées Les données estimées incluent celles basées sur le jugement professionnel ou les règles du pouce. Elles ne sont utilisées que lorsqu’aucun autre type de données n’est disponible. A.3.1.3 Classification selon la nature Données déterministes Les données déterministes sont représentées par des valeurs uniques (c.‐à‐d. mesure, résultat de calcul ou estimation) pour chacun des paramètres caractérisés (c.‐à‐d. flux). Il n’est donc pas possible de connaître la précision et la variabilité des valeurs rapportées. Données probabilistes Les données probabilistes sont représentées par des plages de valeurs ou des fonctions de distribution de probabilités (p. ex. triangulaire, normale, log‐normale) pour chacun des paramètres caractérisés (c.‐à‐
d. flux). Elles rendent ainsi compte de l’imprécision et de la variabilité de la valeur d’un paramètre et permettent éventuellement d’analyser, lors de la phase d’interprétation, l’incertitude des résultats obtenus lors des phases d’analyse de l’inventaire et d’évaluation des impacts. 3
Informations accompagnant la donnée d’inventaire et qui donne des renseignements à propos de la donnée (par ex. son origine, la méthodologie utilisée lors de sa collecte, les frontières du processus élémentaire décrit). A‐7 A.3.1.4 Classification selon le niveau d’agrégation Le niveau d’agrégation des données fait référence au nombre de processus élémentaires qui sont représentés par une même donnée. Lorsque complètement désagrégées, les données décrivant une étape spécifique du cycle de vie ou un système de produits sont disponibles pour chaque processus individuel inclus dans l’étape ou le système. À l’inverse, ces mêmes données peuvent être complètement agrégées en une seule donnée, qui à elle seule décrit l’étape ou le système considéré (tous les flux élémentaires d’une même substance sont sommés en un seul flux). Il y a donc une perte d’information avec l’augmentation du niveau d’agrégation puisqu’il n’est plus possible de connaître la contribution individuelle de chacun des processus élémentaires agrégés. Il est parfois difficile d’établir le niveau d’agrégation (et la liste des processus agrégés) des données génériques disponibles dans les bases de données commerciales. A.3.2 Recueil des données Selon la complexité du système de produits étudié (c.‐à‐d. le nombre et la nature des processus élémentaires inclus dans ses frontières), la quantité de données qui doivent être recueillies est souvent considérable. Le recours à des bases de données d’inventaire commerciales facilite ce processus, en fournissant des données sur plusieurs processus élémentaires (p. ex. production de matériaux et d’énergie, transports). Ces bases de données sont majoritairement européennes et donc, ne sont pas vraiment représentatives du contexte canadien. Elles peuvent toutefois être adaptées à celui‐ci si les données qu’elles contiennent sont suffisamment désagrégées et si les informations nécessaires pour le faire sont disponibles4. La méthodologie utilisée pour faire la collecte des données doit être clairement présentée. A.3.3 Validation des données Les données recueillies pour chaque processus élémentaire peuvent être validées en 1) les évaluant en relation avec les exigences déterminées durant la définition de l’objectif et du champ de l’étude quant à leur qualité, et 2) réalisant des bilans de masse ou d’énergie ou des analyses comparatives des facteurs d’émission. Si des anomalies évidentes sont identifiées, des données alternatives conformes aux exigences préalablement établies sont nécessaires. La disponibilité et la qualité des données pertinentes (p. ex. lacunes dans les données, moyennes génériques au lieu de données spécifiques) vont limiter l’exactitude de l’ACV. Il y présentement un manque de données d’inventaire spécifiques nord américaines, ce qui va affecter les résultats d’études faites au Canada. 4
Des données décrivant la production de certains matériaux en Europe peuvent faire référence à d’autres processus de production de matériaux (par ex. pour des produits intermédiaires ou auxiliaires) ou d’énergie ou des processus de transport. Les données décrivant ces autres processus élémentaires peuvent être remplacés avec des données décrivant les mêmes processus, si disponibles, provenant d’une source plus spécifique au contexte canadien ou nord américain, augmentant ainsi la représentativité géographique des données européennes. A‐8 L’absence d’un format de documentation unique5, pouvant parfois résulter en une très faible documentation accompagnant les données provenant des bases de données d’inventaire commerciales, peut aussi entraver la collecte et la validation des données en rendant difficile l’évaluation de leur qualité et leur capacité à satisfaire aux exigences établies. Selon l’ISO, le traitement des données manquantes et des oublis entraîne en règle générale : une valeur de donnée « non zéro » qui est justifiée; une valeur de donnée « zéro » si elle se justifie; ou une valeur calculée sur la base des valeurs communiquées provenant des processus élémentaires faisant appel à une technologie similaire. A.3.4 Mise en rapport des données avec le processus élémentaire Une fois que les entrants et les sortants de chaque processus élémentaire ont été identifiés, ils sont quantifiés par rapport à un flux de référence déterminé pour chacun des processus (p. ex. 1 kg de matière ou 1 MJ d’énergie). L’ISO stipule que si un processus élémentaire a plus d’un produit (p. ex. une raffinerie pétrolière produit un mélange d’hydrocarbures pétroliers commerciaux) ou entrant (p. ex. un site d’enfouissement sanitaire reçoit des déchets municipaux qui sont un mélange de différents produits), ou s’il recycle des produits intermédiaires ou des déchets en matières premières, les flux de matières et d’énergie ainsi que les émissions dans l’environnement qui leur sont associés, doivent être imputés aux différents co‐produits ou co‐entrants selon des règles clairement présentées lors de la définition de l’objectif et du champ de l’étude. L’ISO suggère également une série de principes et de procédures afin réaliser cette imputation. Les règles d’imputation prescrites par l’ISO sont données ci‐après en ordre de priorité. 1.
Il convient, dans la mesure du possible, d’éviter l’imputation en : 
subdivisant les processus multifonctionnels en deux ou plusieurs sous‐processus (lorsque certains sous‐processus sont spécifiques à un seul des coproduits) ; 
élargissant les frontières, de manière à inclure les fonctions de d’autres systèmes (potentiellement) substituées par les coproduits (et en attribuant au système étudié un crédit environnemental correspondant à l’impact évité des fonctions substituées). 2.
Lorsque l’imputation ne peut être évitée, il convient de diviser les flux entrants et sortants des processus multifonctionnels entre les différents coproduits de manière à refléter des relations physiques sous‐jacentes entre eux (p. ex. masse ou énergie). 3.
Lorsqu’une relation physique ne peut être établie, il convient de répartir les flux entrants et sortants de manière à refléter d’autres relations entre eux (p. ex. la valeur économique des coproduits). A.3.5 Mise en rapport des données avec l’unité fonctionnelle Les entrants et les sortants de tous les processus élémentaires inclus dans le système de produits sont alors normalisés par rapport à l’unité fonctionnelle et agrégés. Selon l’ISO, le niveau d’agrégation doit 5
Un tel format permettrait un niveau de documentation suffisant et uniforme pour les données génériques provenant des bases de données d’inventaire commerciales. La norme ISO 14 048 (2002), traitant de cette question, est un pas dans la bonne direction. A‐9 être suffisant pour répondre aux objectifs de l’étude, et les catégories de données (c.‐à‐d. substances individuelles ou groupes de ressources naturelles ou d’émissions dans l’environnement) ne devraient être agrégées seulement si elles concernent des substances équivalentes et des impacts similaires sur l’environnement. A.4 Phase III de l’ACV : Évaluation des impacts du cycle de vie La troisième phase de l’ACV, appelée l’évaluation des impacts du cycle de vie (ÉICV), est l’interprétation des résultats de l’analyse de l’inventaire du cycle de vie du système de produits étudié afin d’en comprendre la signification environnementale. L’analyse de l’inventaire permet la quantification des échanges entre le système de produits et l’environnement. Selon le champ d’étude, l’information obtenue sera plus ou moins importante (c.‐à‐d. des centaines de flux de ressources naturelles et d’émissions dans l’environnement peuvent être quantifiés) et son utilisation pratique peut s’avérer difficile. Durant la phase d’ÉICV, certains enjeux environnementaux, appelés catégories d’impacts, sont modélisés et des indicateurs de catégories sont utilisés pour condenser et expliquer les résultats de la phase d’inventaire. Selon l’ISO, le cadre méthodologique de l’ÉICV présente des éléments obligatoires et des éléments optionnels (Figure A‐3). Figure A‐3: Éléments de la phase d’ÉICV. (Tiré de ISO 14 040, 2006) A‐10 A.4.1 Sélection des catégories d’impacts et des modèles de caractérisation La première étape est la sélection de catégories d’impacts représentant les points environnementaux à problème considérés durant l’étude. Chaque catégorie est identifiée par un impact final (c.‐à‐d. un attribut ou aspect de l’environnement naturel, de la santé humaine ou des ressources naturelles). Un mécanisme environnemental (c.‐à‐d. chaîne de causalité) est alors établi pour relier les résultats d’inventaire aux impacts finaux et un indicateur de catégorie est choisi à un endroit quelconque du mécanisme pour agir comme une représentation quantifiable de la catégorie. Par exemple, la Figure A‐4 illustre le mécanisme environnemental pour la catégorie d’impact « Réchauffement global ». Émissions
Émissions de
de gaz
gaz
àà effet
effet de
de serre
serre
(GES)
(GES)
Forçage
Forçage radiatif
radiatif
infrarouge
infrarouge
Augmentation
Augmentation de
de T°,
T°,
changements
changements climatiques,
climatiques,
etc.
etc.
Maladies,
Maladies,
extinction
extinction d’espèces,
d’espèces,
etc.
etc.
Figure A‐4 : Mécanisme environnemental pour la catégorie d’impact « Réchauffement global ». Un modèle de caractérisation est alors développé afin d’en tirer des facteurs de caractérisation, qui seront ensuite utilisés pour convertir les résultats d’inventaire pertinents en résultats d’indicateur de catégorie selon leur contribution relative à la catégorie d’impact. Par exemple, pour la catégorie « Réchauffement global », les facteurs de caractérisation représentent le potentiel de réchauffement global de chacun des gaz à effet de serre (en kg de CO2‐équivalents/kg de gaz) et peuvent être calculés à partir du modèle de l’Intergovernmental Panel on Climate Change (IPCC). Les résultats d’inventaire convertis en une unité commune peuvent alors être agrégés en un seul résultat d’indicateur de catégorie pour chaque catégorie d’impact. Un exemple des termes utilisés dans le cadre de l’ÉICV pour la catégorie « Réchauffement global » est présenté au Tableau A‐1. A‐11 Tableau A‐1 : Exemple des termes utilisés dans le cadre de l’ÉICV Terme Exemple Unité Catégorie d’impact Réchauffement global ‐‐ Résultats de l’inventaire Quantité de gaz à effet de serre (GES) par unité fonctionnelle kg de gaz Modèle de caractérisation Modèle de base sur 100 ans élaboré par l’Intergovernmental Panel on Climate Change (IPCC) ‐‐ Indicateur de catégorie Forçage radiatif infrarouge Facteurs de caractérisation Potentiel de réchauffement global (GWP100) pour chaque GES Résultat d’indicateur de catégorie Somme des résultats d’inventaire caractérisés (c.‐à‐d. multipliés par leur facteur de caractérisation respectif) Impacts finaux par catégorie Maladies, extinction d’espèces, etc. ‐‐ Pertinence environnementale Le forçage radiatif infrarouge est une donnée indirecte pour des effets potentiels sur le climat, dépendant de l’absorption de chaleur atmosphérique intégrée engendrée par les émissions de la répartition dans le temps de l’absorption de chaleur. ‐‐ W/m² kg d’équivalents CO2 / kg de gaz kg d’équivalents CO2 / unité fonctionnelle (adapté de ISO 14 044, 2006) Selon l’ISO, il convient que : 
Les catégories d’impacts, les indicateurs de catégorie et les modèles de caractérisation soient acceptés à l’échelle internationale, c’est‐à‐dire qu’ils soient basés sur un accord international ou approuvés par un organisme international compétent ; 
Le choix des catégories d’impacts reflète un ensemble complet de points environnementaux en rapport avec le système de produits étudié, tout en tenant compte de l’objectif et du champ de l’étude ; 
Le modèle de caractérisation pour chaque indicateur de catégorie soit scientifiquement et techniquement valable, et fondé sur un mécanisme environnemental distinct, identifiable et/ou une observation empirique reproductible ; 
Les choix de valeurs et les hypothèses faites lors du choix des catégories d’impacts, des indicateurs de catégorie et des modèles de caractérisation soient minimisés. Les catégories d’impacts souvent considérées en ACV sont les suivantes : 




Réchauffement global Appauvrissement de la couche d’ozone Acidification Eutrophisation Smog photochimique A‐12 




Toxicité humaine Écotoxicité Utilisation des ressources abiotiques Utilisation des terres Utilisation de l’eau Cependant, puisqu’il n’y a pas encore une seule méthode ÉICV qui est généralement acceptée, il n’existe pas une liste de catégories d’impacts unique, généralement reconnue et utilisée (Udo de Haes et al., 2002). Couramment, un compromis doit être atteint entre les applications envisagées des résultats et l’applicabilité et la praticabilité du choix des catégories et des modèles associés. Comme pour les banques de données d’inventaire, la plupart des méthodes ÉICV sont européennes et introduisent un biais lorsque le contexte canadien est considéré. Ceci est particulièrement important pour les catégories d’impacts régionales (smog photochimique, eutrophisation, acidification) et locales (toxicité humaine, écotoxicité, utilisation des terres). Ces catégories étant en effet influencées par les conditions environnementales du milieu récepteur, les modèles de caractérisation utilisés devraient normalement prendre en compte ces caractéristiques6. Pour ces catégories d’impacts, le CIRAIG a développé une méthode ÉICV canadienne, LUCAS (Toffoletto et al., 2007), basée sur la méthode américaine TRACI (Tool for the Reduction and Assessment of Chemical and other environmental Impacts) (Bare et al., 2003). Cette méthode a l’avantage d’utiliser des modèles de caractérisation adaptés au contexte nord‐américain. Il est par ailleurs à noter que la méthode IMPACT 2002+ (Jolliet et al., 2003) propose des facteurs de caractérisation de la toxicité humaine pour chaque continent. Et, comme présenté par Rochat et al. (2006), bien que les substances émises dans différents continents soient associées à des impacts pouvant différés jusqu’à deux ordres de grandeurs, l’impact relatif (c.‐à‐d. le « ranking ») des substances demeure le même pour la plupart. Les auteurs concluent donc que : 
Des facteurs de caractérisation génériques calculés à l’échelle d’un continent, tels que proposés par la plupart des méthodes ÉICV, sont normalement valables, sur une base comparative, pour d’autres continents ; 
Des facteurs de caractérisation spécifiques aux milieux récepteurs doivent être utilisés lorsque l’étude s’intéresse aux résultats absolus ou lorsque la comparaison vise des scénarios impliquant des émissions dans des milieux récepteurs très différents. A.4.2 Classification et caractérisation des résultats d’inventaire Une fois que les catégories d’impacts ont été sélectionnées, les flux élémentaires inventoriés sont affectés (c.‐à‐d. classés) à ces catégories selon leurs effets prédits. Certains peuvent être exclusivement affectés à une seule catégorie alors que d’autres peuvent être affectés à plus d’une catégorie lorsque sont considérés des mécanismes d’effets parallèles ou en série. Les résultats d’inventaire affectés sont ensuite convertis grâce aux facteurs de caractérisation appropriés et aux unités communes des indicateurs de catégorie, et les résultats convertis pour chaque catégorie 6
Les modèles de caractérisation utilisés pour les impacts ayant des répercussions à l’échelle globale (c.‐à‐d. le réchauffement global, l’appauvrissement de la couche d’ozone, l’utilisation des ressources abiotiques et de l’eau) sont les mêmes quel que soit le lieu d’émission ou d’extraction des ressources. A‐13 sont agrégés pour obtenir un résultat d’indicateur sous forme numérique. L’ensemble des résultats d’indicateur forme le profil d’ÉICV. Concernant ce profil, deux éléments doivent être spécialement notés : 1. L’amplitude calculée des impacts considérés ne représente qu’une potentialité puisqu’elle est basée sur des modèles décrivant les mécanismes environnementaux et donc une simplification de la réalité7. 2. Les substances non définies (c.‐à‐d. celles qui n’ont pas de facteur de caractérisation dû à un manque d’information, comme les données (éco)toxicologiques par exemple) qui ne sont pas incluses dans les calculs augmentent l’incertitude des résultats. A.4.3 Éléments optionnels Selon l’ISO, l’objectif du calcul de l’amplitude des résultats d’indicateur de catégorie par rapport à une information de référence (c.‐à‐d. normalisation) est de mieux comprendre l’amplitude relative de chaque résultat d’indicateur du système de produits étudié. L’information de référence peut être : 1. les émissions ou utilisations de ressources totales pour une zone géographique donnée qui peut être mondiale, régionale, nationale ou locale; 2. les émissions ou utilisation de ressources totales pour une zone donnée (mondiale, régionale ou locale) par habitant ou mesure similaire; 3. un scénario de référence, tel un autre système de produits donné. Cette étape optionnelle peut s’avérer utile pour un contrôle de cohérence par exemple. Elle présente également l’avantage de convertir tous les résultats d’indicateur de catégorie dans une même unité (p. ex. équivalent personne), un pré requis pour les éléments optionnels suivants. Selon l’ISO : 1. le groupement consiste à affecter les catégories d’impacts en une ou plusieurs séries telles que prédéfinies dans la définition de l’objectif et du champ de l’étude, et il peut impliquer un tri sur une base nominale (p. ex. par caractéristiques telles que les émissions et ressources ou échelles spatiales mondiales, régionales et locales) et/ou un classement par rapport à une hiérarchie donnée (p. ex. priorité élevée, moyenne et basse); 2. la pondération est le processus de conversion des résultats d’indicateur des différentes catégories d’impacts en utilisant des facteurs numériques. Elle peut inclure l’agrégation de résultats d’indicateurs pondérés en un score unique. Ces éléments optionnels impliquent des choix de valeurs et ainsi, différents individus, organismes et sociétés peuvent avoir des préférences différentes et peuvent, par conséquent, obtenir des résultats de groupement et de pondération différents à partir des mêmes résultats d’indicateurs caractérisés. La méthodologie (c.‐à‐d. sélection des catégories d’impacts, des indicateurs de catégories, des modèles de caractérisation et des éléments optionnels) utilisée pour réaliser l’évaluation des impacts potentiels doit être clairement présentée durant la définition de l’objectif et du champ de l’étude. 7
La divergence entre les prédictions des modèles et la réalité est accrue pour la plupart du fait qu’ils sont basés sur le contexte européen. Ceci est particulièrement important pour les impacts régionaux et locaux tels l’acidification et l’écotoxicité. A‐14 A.5 Phase IV de l’ACV : Interprétation Les objectifs de la quatrième phase de l’ACV, appelée interprétation, sont d’analyser les résultats, d’établir des conclusions, d’expliquer les limites et de fournir des recommandations en se basant sur les résultats des phases précédentes de l’étude et de rapporter les résultats de l’interprétation du cycle de vie de manière transparente de façon à respecter les exigences de l’application telles que décrites dans l’objectif et le champ de l’étude. Idéalement, l’interprétation se fait de façon interactive avec les trois autres phases de l’ACV, avec les phases de définition de l’objectif et du champ de l’étude et d’interprétation du cycle de vie formant le cadre de l’étude et les phases d’analyse de l’inventaire et d’évaluation des impacts fournissant les informations relatives au système de produits. Selon l’ISO, l’interprétation du cycle de vie comporte trois éléments : 1. l’identification des points significatifs à partir des résultats des phases d’analyse de l’inventaire et d’évaluation des impacts en liaison avec les objectifs et le champ de l’étude; 2. la vérification, qui prend en compte les contrôles de complétude, de sensibilité et de cohérence; 3. les conclusions, les recommandations et la rédaction d’un rapport. La vérification a pour objectifs d’établir et de renforcer la confiance dans les résultats de l’étude, ainsi que leur fiabilité. Le contrôle de complétude a pour objectif de garantir que toutes les informations et données pertinentes nécessaires à l’interprétation sont disponibles et complètes. Le contrôle de sensibilité a pour objectif de vérifier la fiabilité des résultats et des conclusions en déterminant s’ils sont affectés par des incertitudes dans les données et les divers choix méthodologiques (p. ex. les critères d’inclusion, les méthodes d’imputation ou les indicateurs de catégorie). Le contrôle de cohérence a pour objectif de déterminer si les hypothèses, les méthodes et les données sont cohérentes avec l’objectif et le champ de l’étude et si elles ont été appliquées de façon constante durant toute l’étude, et dans le cas d’une comparaison entre diverses alternatives, aux systèmes de produits comparés. L’interprétation des résultats est également entravée par la nature déterministe des données d’inventaire et d’évaluation des impacts généralement disponibles, puisque celle‐ci empêche l’analyse statistique et quantitative de l’incertitude des résultats associée à l’utilisation de telles données. Ceci affecte le niveau de confiance que l’on peut avoir en ces résultats déterministes; les conclusions et recommandation qui en seront tirées pourraient manquer de nuance, voire être erronées, du fait qu’il est impossible de quantifier la variabilité de ces résultats ou de déterminer s’il y a une différence significative d’impacts entre deux alternatives. La méthodologie (c.‐à‐d. les types de contrôles) qui sera utilisée pour conduire l’interprétation des résultats doit être clairement présentée durant la définition de l’objectif et du champ de l’étude. A‐15 A.6 Références BARE, J., NORRIS, G.B., PENNINGTON, D.W., MCKONE, T. (2003). TRACI – The tool for the Reduction and assessment of chemical and other environmental impacts. Journal of Industrial Ecology, 6(3‐4), pp. 49‐78. ISO 14 040 (2006). « Management environnemental – Analyse du cycle de vie ‐ Principes et cadre », Organisation internationale de normalisation, 24 p. ISO 14 044 (2006). Management environnemental – Analyse du cycle de vie – Interprétation du cycle de vie, Organisation internationale de normalisation, 19 p. ISO 14 048 (2002). « Management environnemental ‐‐ Analyse du cycle de vie ‐‐ Format de documentation de données », Organisation internationale de normalisation, 45 p. Jolliet, O., MARGNI, M., CHARLES, R., HUMBERT, S., PAYET, J., REBITZER, G., ROSENBAUM, R. (2003). IMPACT 2002+: A New Life Cycle Impact Assessment Methodology, International Journal of Life Cycle Assessment 8(6), pp. 324‐330. ROCHAT, D., MARGNI, M., et al. (2006). Continent‐specific intake fractions and characterization factors for toxic emissions: Does it make a difference? International Journal of Life Cycle Assessment 11 pp. 55‐63. TOFFOLETTO, L., BULLE, C., GODIN, J., REID, C.et DESCHÊNES, L. (2007). LUCAS ‐ A new LCIA Method Used for a CAnadian‐Specific Context. International Journal of LCA, 12(2), pp. 93‐102. UDO DE HAES, H., JOLLIET, O., FINNVEDEN, G., HAUSCHILD, M., KREWITT, W., MÜLLER‐WENK, R. (1999). “Best Available Practice Regarding Impact Categories and Category Indicators in Life Cycle Impact Assessment – Part II” Background document for the Second Working Group on Life Cycle Impact Assessment of SETAC‐
Europe, International Journal of LCA, 4 (3), pp. 167‐174. UDO DE HAES, H., JOLLIET, O., FINNVEDEN, G., GOEDKOOP, M., HAUSCHILD, M., HERTWICH, E., HOFSTETTER, P., KLÖPFFER, W., KREWITT, W., LINDEIJER, E., MUELLER‐WENK, R., OLSON, S., PENNINGTON, D., POTTING, J. et STEEN, B. (2002). “Life Cycle Impact Assessment: Striving Towards Best Practice” Published by the Society of Environmental Toxicology and Chemistry (SETAC), Pensacola, FL, USB. 272 p. A‐16 Annexe B : Méthode ÉICV IMPACT 2002+ B‐1 IMPACT 2002+ The LCIA methodology IMPACT 2002+ (Jolliet et al. 2003) proposes a combined midpoint/damage‐oriented approach. Figure B‐1 shows the overall scheme of the IMPACT 2002+ framework, linking all types of LCI results via 14 midpoint categories (human toxicity, respiratory effects, ionizing radiation, ozone layer depletion, photochemical oxidation, aquatic ecotoxicity, terrestrial ecotoxicity, terrestrial acidification/nutrification, aquatic acidification, aquatic eutrophication, land occupation, global warming, non‐
renewable energy, mineral extraction) to four damage categories (human health, ecosystem quality, climate change, resources). An arrow symbolizes that a relevant impact pathway is known and quantitatively modelled based on natural science. Impact pathways between midpoint and damage levels that are assumed to exist, but that are not modeled quantitatively due to missing knowledge are represented by dotted arrows. Figure B‐1: Overall scheme of IMPACT 2002+, linking the life cycle inventory results (LCI) and the damage categories, via the midpoint categories. New concepts and methods for the comparative assessment of human toxicity and ecotoxicity were developed for the IMPACT 2002+ methodology. For other categories, methods have been transferred or adapted mainly from the Eco‐indicator 99 (Goedkoop et al. 2000) and the CML 2002 (Guinée et al. 2002) methods, from the IPCC list (IPCC 2001), the USEPA ODP list (EPA) and ecoinvent database (ecoinvent Centre, 2005). B‐2 By the following we shortly describe the main assessment characteristics for midpoint and damage categories, as well as related normalization factors. Midpoint categories are: 1. Human Toxicity measures the impact on human life related to carcinogen and non‐
carcinogens toxic effects caused by pollutants emitted into the environment and eventually reaching the humans through air inhalation, drinking water and food ingestion. Carcinogen and non‐carcinogens are separated in two indicators in the analysis realised in the present study. 2. Respiratory Inorganics are air pollutants such as fine particles that affect human lungs. These pollutants are massively released by heavy industries and road traffic. 3. Ionizing Radiation measures the impact on human life caused by substances emitting ionizing radiations. These substances are mainly released by the nuclear energy sector. 4. Ozone Layer Depletion measures the potential in reducing the stratospheric ozone layer and thus the increase in UV light reaching the earth. It can therefore generate impact on human life such as skin cancer and cataract, and damage terrestrial life and aquatic ecosystems. The pollutants destroying the ozone layer, such as CFCs are emitted by some specific industrial processes, in need, for example, for strong cooling systems. 5. Photochemical Oxidation measures the effects on human health (and eventually on crop growth) associated with tropospheric ozone formation (also called summer smog formation). Pollutants responsible for trophosperic ozone such as NOx and Volatiles Organic Carbons (VOCs) are mainly emitted by road traffic and industrial activities. 6. Aquatic Ecotoxicity measures the effects on fresh water ecosystems in term of loss in biodiversity caused by toxic emissions emitted into the environment. 7. Terrestrial Ecotoxicity measures the effects on terrestrial ecosystems in term of loss in biodiversity caused by toxic emissions emitted into the environment. 8. Aquatic Acidification literally refers to processes increasing the acidity in aquatic systems that may lead to declines in fish populations and disappearances of species. These substances such as airborne nitrogen (NOx and NH3) and sulfur oxides (SOx) are mainly emitted by heavy oil and coal combustion for electricity production, and by road traffic. 9. Aquatic Eutrophication measures the potential of nutrient enrichment of the aquatic environment, which generates a growth of biomass that pushes this ecosystem population out of balance: decrease of oxygen leads to further fish kills and disappearance of bottom fauna. These nutrients are mainly associated with phosphorus and nitrogen compounds in detergents and fertilizers. 10. Terrestrial Acidification and Nutrification measure the potential change in nutrient level and acidity in the soil leading to a change of the natural condition for plant growth and competition. A reduction of species are observed with an excess of nutrients and a decrease in forest health by soil acidification (effect on biodiversity). Acidifying and nutrifying substances such as NOx, SOx and NH3 are massively released by heavy industries and road traffic. 11. Land Occupation measures the reduction of biodiversity caused by the use of land. Agriculture (farming) is the main contributor to this category. 12. Global Warming covers a range of potential impacts resulting from a change in the global climate. It is the measured heat‐trapping effect of a greenhouse gas (GHG) released in the atmosphere. CO2 emitted by fossil fuel combustion is the main GHG. B‐3 13. Primary Non‐Renewable Energy measures the amount of energy extracted from the earth contained in the fossil energy carrier (coal, oil and natural gas) or uranium ore. These resources are subject to depletion. Electricity, heat and fuel production and consumption are the main consumer of fossil fuels and uranium ore. 14. Mineral Extraction measures the surplus of energy associated with the additional effort required to extract minerals from lower concentration ore mines. The indicators of each midpoint impact category have units expressed in kg of substance equivalent that are linked to the following 4 damage indicators (Table B‐1 and B‐2): 



Human health (DALY). Human toxicity (carcinogenic and non‐carcinogenic effects), respiratory effects (inorganics and organics), ionizing radiation, and ozone layer depletion all contribute to human health damages. Ecosystems quality (PDFm2yr), measure how far the anthropogenic processes affect the natural development of the occurrence of species within their habitats. Their impact can directly be determined as a Potentially Disappeared Fraction over a certain area and during a certain time per kg of emitted substance, expressed in [PDF.m2.year/kg emitted]. It includes the contribution of terrestrial acidification/nitrification, land occupation and terrestrial + aquatic ecotoxicity. Resources depletion (MJ primary non‐renewable energy) and. The two midpoint categories contributing to this endpoint are mineral extraction and non‐renewable energy consumption. Damages due to mineral resource extraction are specified according to Eco‐indicator 99, with the concept of surplus energy (in [MJ]). This is based on the assumption that a certain extraction leads to an additional energy requirement for further mining of this resource in the future, caused by lower resource concentrations or other unfavorable characteristics of the remaining reserves (Goedkoop et al. 2000). Climate change (kg CO2 equivalent into air). From the authors' point of view, the modeling up to the damage of the impact of climate change on ecosystem quality and human health is not accurate enough to derive reliable damage characterization factors. The interpretation, therefore, directly takes place at midpoint level, which can be interpreted as damage on life support systems that deserve protection for their own sake. The global warming is considered as a stand‐alone endpoint category with units of [kg‐eq CO2], which is normalized in the next step. The assumed time horizon is also 500 years to account for both short‐term and long‐term effects as there is little evidence that global warming effects will decrease in the future. B‐4 Table B‐1: Number of substances covered, source and units of IMPACT 2002+ (v2.1) LCI coverage Midpoint category Reference Midpoint reference substance 769 Human toxicity (carcinogens + non‐
carcinogens) IMPACT 2002 kg chloroethylene‐
eq 12 Respiratory (inorganics) Ecoindicator 99 kg chloroethylene‐
eq 25 Ionizing radiations Ecoindicator 99 kg PM2.5‐eq 95 Ozone layer depletion Photochemical oxidation Ecoindicator 99 kg CFC‐11‐eq 393 Aquatic ecotoxicity IMPACT 2002 kg ethylene‐eq 393 Terrestrial ecotoxicity IMPACT 2002 Terrestrial Ecoindicator acidification/nutrification 99 kg triethylene glycoleq into water kg triethylene glycoleq into soil Human Health DALY Normalized damage unit point Ecosystem Quality PDF∙m2∙yr 2
15 Land occupation Ecoindicator 99 m organic arable land 10 Aquatic acidification CML 2002 kg SO2‐eq 10 Aquatic eutrophication CML 2002 kg PO4
‐‐‐
eq
77 Global warming IPCC 2001 (500 yr) kg CO2‐eq 9 Non‐renewable energy Ecoinvent MJ/kg crude oil‐eq Mineral extraction Ecoindicator 99 20 Damage unit USEPA and Ecoindicator Bq Carbon‐14‐eq 99 130 5 Damage unit MJ/kg iron‐eq B‐5 point n/a n/a n/a n/a n/a n/a Climate Change (life supporting functions) kg CO2‐eq into air Ressource depletion MJ primary non‐
renewable energy Table B‐2: Units of midpoint impact categories and conversion factors between the midpoint categories and the damage categories of IMPACT 2002+ (v2.1). Damage Factor Midpoint category Unit E
Carcinogens Non‐carcinogens Respiratory (inorganics) Ionizing radiations Ozone layer depletion Photochemical oxidation Aquatic ecotoxicity Terrestrial ecotoxicity Terrestrial acidification/nutrification Aquatic acidification Aquatic eutrophication Land occupation Global warming Non‐renewable energy Mineral extraction 2.80 ‐6 E
2.80 ‐6 7.00E‐4 2.10E‐10 1.05E‐3 2.13E‐6 5.02E‐5 7.91E‐3 DALY/kg chloroethylene‐eq
DALY/kg chloroethylene‐eq
DALY/kg PM2.5‐eq
DALY/Bq Carbon‐14‐eq
DALY/kg CFC‐11‐eq
DALY/kg ethylene‐eq
2
PDF∙m ∙yr/kg triethylene glycol‐eq into water 2
PDF∙m ∙yr/kg triethylene glycol‐eq into soil 2
1.04 PDF∙m ∙yr/kg SO2‐eq 1 1 1.09 1 45.8 5.10E‐2 kg SO2‐eq/kg SO2‐eq kg PO4‐‐‐‐eq/kg PO4‐‐‐‐eq
2
2
PDF∙m ∙yr/m organic arable land kg CO2‐eq/kg CO2‐eq MJ/kg crude oil‐eq MJ/kg iron‐eq The normalization is performed by dividing the impact scores by the respective normalization factors (cf. Table B‐3). A normalization factor represents the total impact of the specific category divided by the total European population. The total impact of the specific category is the sum of the products between all European emissions and the respective damage factors. The normalized characterization factor is therefore determined by the ratio of the impact per unit of emission divided by the total impact of all substances of the specific category, per person per year. The unit of all normalized characterization factors is therefore [point/unitemission] = [pers∙yr/unitemission], i.e. it is the impact caused by a unitarian emission, which is equivalent to the impact generated by the given number of persons during 1 year. Additional details are provided by Humbert et al. (2005). Table B‐3: Normalization factors relative to the four damage categories for Western Europe Damage categories Normalization factors Human Health Ecosystem Quality 0.0071 13’700 Climate Change Resources 9’950 152’000 48
B‐6 Units DALY/point 2
PDF.m .yr/point kg CO2 into air/point MJ/point Bibliography ecoinvent Centre (2005). ecoinvent data v1.2, Final reports ecoinvent 2000 No. 1‐16. ISBN 3‐905594‐
38‐2. Swiss Centre for Life Cycle Inventories, Dübendorf, CH. Goedkoop M., Effting S., et al. (2000). The Eco‐indicator 99: A damage oriented method for Life Cycle Impact Assessment. Amersfoort, The Netherland, PRé Consultants B.V.: 22. Guinée J.B., Gorée M., Heijungs R., Huppes G., Kleijn R., Koning A. d., Oers L. v., Wegener Sleeswijk A., Suh S., Udo de Haes H.A., Bruijn H. d., Duin R. v., Huijbregts M.A.J. (2002), Handbook on Life Cycle Assessment – Operational Guide to the ISO Standards. Dordrecht, Kluwer Academic Publishers, 2002. Humbert, S., M. Margni and O. Jolliet (2005). IMPACT 2002+ User Guide: Draft for versiono 2.1. Lausanne, Switzerland, EPFL: 33. Jolliet O, Margni M, Charles R, Humbert S, Payet J, Rebitzer G and Rosenbaum R. (2003). “IMPACT 2002+: A New Life Cycle Impact Assessment Methodology.” Int Journal of LCA, 8 (6) p. 324‐
330 B‐7 Annexe C : Données et hypothèses Paramètres généraux
Nom
Climatisation_residence
Cons_annuelle_chauffage
Cons_annuelle_eau_chaude
Consom_residence
COP_Climatiseur
COPair
COPeau
FM_ChauffeEau
LifeSpan_chauffe_eau
LifeSpan_ESOLAIR
LifeSpan_FlatPlate
LifeSpan_pompe_solaire
LifeSpan_plinthe
LifeSpan_TubeColl
LifeSpan_geothermie_global
LifeSpan_boucle_Geothermie
LifeSpan_pompe_Geothermie
LifeSpan_plancher_radiant
LifeSpan_SystVent
LifeSpan_ventilo
Nbr_collAir
Nbr_m2_CollPlats
Nbr_m2_CollTubes
PourcentDemAir_GeothAir
PourcentDemAir_GeothEau
PourcentDemEau_GeothAir
PourcentDemEau_GeothEau
PourcentDemThMaison_toAir
PourcentDemThMaison_toEau
PourcentMJthGeo_toAir
PourcentMJthGeo_toEau
PourcentMthTubes_toAir
PourcentMthTubes_toEau
surface_maison
T_maintenance
T_ress_interna
T_ress_local
T_ress_region
T_waste
Trp_eoliennes
Yield_collAir
Yield_CollPlats
Yield_CollTubes
Yield_geothermie
Valeur
3855
359,1
6352,5
24660
2,9
3,5
3,9
0,3
12
37,5
25
10
25
25
50
50
20
50
50
20
2
6
10,5
1
1
0,14
0,14
0,75
0,25
0,95
0,05
0,5
0,5
150
50
7000
500
1500
50
1500
1500
539
496
72000
Unité/Comment.
Distribution
MJ/an (climatisation, basé sur 25,7 MJ/m² Donnée OEE, 2009)
Undefined
(en MJ/m².an) consommation annuelle d'énergie pour le chauffage de la maison d'un ménage québécois moUniform
(en kWh/an) consommation annuelle d'eau chaude par un ménage québécois moyen selon l'OEE (Min) et H Uniform
(2,2,2,1,1,na)kWh/an (chauffage et eau chaude)
Lognormal
Tiré de CIRAIG (2008)Rapport ampoules
Undefined
Coéfficient de performance du système géoth. eau‐air
Undefined
Coéfficient de performance du système géoth. eau‐eau
Undefined
facteur multiplicateur pour ramener le chauffe‐eau de 600 litres à 200 litres (60 gal) ‐ voir fichier excel "Hyp Undefined
ans. Durée de vie d'un chauffe‐eau électrique standard.
Undefined
ans. Durée de vie des capteurs à air vitrés; default = 37,5 ans
Undefined
ans. Durée de vie des collecteurs plats; default = 25 ans
Undefined
ans. Durée de vie des pompes à eau pour systèmes solaires
Undefined
ans. Durée de vie d'une plinthe électrique.
Undefined
ans. Durée de vie des collecteurs à tubes sous vide; default = 25 ans
Undefined
ans. Correspond à la durée de vie des infrastructures de base (boucle souterraine).
Undefined
ans. Durée de vie de la boucle souterraine des systèmes géothermiques.
Undefined
ans. Durée de vie de la pompe à chaleur des systèmes géothermiques
Undefined
ans. Durée de vie des planchers radiants.
Undefined
ans. Durée de vie du système de ventilation (conduites)
Undefined
ans. Durée de vie du ventilateur des systèmes de ventilation.
Undefined
Nombre de collecteurs chauffe‐air; default = 2
Triangle
m² de surface de collecteurs plats installée
Triangle
m² de surface de collecteurs tubes installée (default = 10.5 m²)
Triangle
fraction de la demande d'énergie pour le chauffage de l'air que rempli le sys geoth. eau‐air
Undefined
fraction de la demande d'énergie pour le chauffage de l'air que rempli le sys geoth. eau‐eau
Undefined
fraction de la demande d'énergie pour le chauffage de l'eau que rempli le sys geoth. eau‐air
Undefined
fraction de la demande d'énergie pour le chauffage de l'eau que rempli le sys geoth. eau‐eau
Undefined
fraction de la demande en énergie thermique de la résidence qui va à chauffer les espaces (i.e. l'air) (voir fic Undefined
fraction de la demande en énergie thermique de la résidence qui va à chauffer l'eau sanitaire (voir fichier d Undefined
fraction du MJ produit par les sys géothermiques modélisés qui va au chauffage de l'air
Undefined
fraction du MJ produit par les sys géothermiques modélisés qui va au chauffage de l'eau
Undefined
% du MJ produit par le sys solaire à coll à tubes modélisés qui va au chauffage de l'air (choix arbitraire) ‐ testUndefined
fraction du MJ produit par le sys solaire à coll à tubes modélisés qui va au chauffage de l'eau (choix arbitrair Undefined
m²
Undefined
km_Trp maintenance
Undefined
km_Trp approvisionnement maritime
Undefined
km_Trp approvisionnement Qc vers Qc (ou EU vers EU)
Undefined
km_Trp approvisionnement Canada/EU vers Qc
Undefined
km_Trp déchets
Undefined
km. Distance de transport des composantes éoliennes.
Undefined
kWh/capteur‐an (basé sur les données MC² Énergie) default = 1500 kWh/capteur‐année
Undefined
(kWh/m² de panneau) Rendement des panneaux à coll. plats (basé sur les données du rapport ecoinvent) dTriangle
(kWh/m² de panneau) Rendement des panneaux à tubes sous‐vide (basé sur les données du rapport ecoinv Triangle
MJ/an d'énergie utile produite
Undefined
Min
Max
0
0
0
1,08
0
0
0
0
0
0
0
0
0
0
0
0
0
0
0
0
0
0
0
0
0
0
0
0
0
0
0
0
0
0
0
0
0
0
0
0
0
0
0
0
0
261
5580
0
0
0
0
0
0
0
0
0
0
0
0
0
0
0
0
0
2
4
10
0
0
0
0
0
0
0
0
0
0
0
0
0
0
0
0
0
0
539
496
0
0
457,2
7125
0
0
0
0
0
0
0
0
0
0
0
0
0
0
0
0
0
8
10
20
0
0
0
0
0
0
0
0
0
0
0
0
0
0
0
0
0
0
600
550
0
Database Calculated parameters
Nom
PourcentDemEau_CollPlats
PourcentDemAir_CollTubes
PourcentDemEau_CollTubes
PourcentDemAir_CollAir
LifeSpanOutput_CollAir
LifeSpanOutput_FlatPlate
LifeSpanOutput_TubeColl
Annexe C
Valeur
(Yield_CollPlats*Nbr_m2_CollPlats)/((7125+5580)/2) = 0,509
(Yield_CollTubes*0,5*Nbr_m2_CollTubes)/(19080) = 0,136
(Yield_CollTubes*0,5*Nbr_m2_CollTubes)/((7125+5580)/2) = 0,41
Yield_collAir*Nbr_collAir/19080 = 0,157
Nbr_collAir*Yield_collAir*LifeSpan_ESOLAIR*3,6 = 4,05E5
Nbr_m2_CollPlats*Yield_CollPlats*LifeSpan_FlatPlate*3,6 = 2,91E5
Nbr_m2_CollTubes*Yield_CollTubes*LifeSpan_TubeColl*3,6 = 4,69E5
Unité/Comment.
fraction de la demande d'énergie pour le chauffage de l'eau que rempli le sys th. solaire à coll. plats ‐ default = 51% (avec 6m² de panneaux)
fraction de la demande d'énergie pour le chauffage de l'air que rempli le sys th. solaire à coll. tubes (10.5 m² de panneau) ‐ default = 14%
fraction de la demande d'énergie pour le chauffage de l'eau que rempli le sys th. solaire à coll. tubes (10.5 m² de panneau) ‐ default = 41%
fraction de la demande d'énergie pour le chauffage de l'air que rempli le sys th. solaire chauffe‐ air
MJ ‐ sur 37.5 ans, pour un sys ESOLAIR 2.0 (chauffage de l'air) (source : MC2 Énergie)
MJ ‐ sur 25 ans, pour un sys de chauffage de l'eau (source: rapport ecoinvent, données de 2002)
MJ ‐ sur 25 ans, pour un sys combiné (chauffage de l'eau et de l'air) (source : rapport ecoinvent, données de 2002)
Paramètre généraux
1/19
RA ‐ Système de référence
No
Nom
Processus ecoinvent
Ref ‐ 100% électricité
Chauffage de l'eau, chauffe‐eau électrique de 60 gallons, à la sortie du chauffe‐eau
Chauffage de l'air, à partir d'électricité, au calorifère
No
Nom
R1
Qté Unité
1 MJ
Energy
PourcentDemThMaison_toEau = 0,25 MJ
Undefined
PourcentDemThMaison_toAir = 0,75 MJ
Undefined
Processus ecoinvent
P40_Réservoir à eau chaude, 60 gallons
I40_Réservoir à eau chaude
G40_Réservoir à eau chaude
Electricity, low voltage, at grid ‐ Qc U, 2011
Qté Unité
1 MJ
1/((Cons_annuelle_eau_chaude*3,6)*LifeSpan_chauffe_eau) = 3,64E‐6 p
1 MJ
Energy
Undefined
Undefined
Undefined
Undefined
Voir onblet 1A.
1p
Amount
Voir onblet 1A.
1p
Amount
Voir onblet 1A.
1p
Amount
P_Plinthe électrique de 1000W
I_Plinthe electrique
Electricity, low voltage, at grid ‐ Qc U_modif pertes, 2011
G_Plinthe électrique
1 MJ
Nb_plinthes/(cons_annuelle_chauffage*surface_maison*LifeSpan_plinthe) = 1,2E‐5 p
Nb_plinthes/(cons_annuelle_chauffage*surface_maison*LifeSpan_plinthe) = 1,2E‐5 p
1 MJ
0p
Paramètres locaux
surface_pi2_maison
capacité_pi2_chauf_1000W
Nb_plinthes
Aluminium, production mix, at plant/RER U
Aluminium product manufacturing, average metal working/RER U
Packaging, corrugated board, mixed fibre, single wall, at plant/RER U
R1.1
R2
Adapté de Hot water tank 600l, at plant/CH/I U (hypothèse: production québécoise)
Tous les flux ont été multipliés par 0.3 pour ramener le volume et le poids à un réservoir de 200l (40 à 60 gallons). Il est présumé que le filage électrique depuis la ligne basse tension jusqu à la maison est nécessaire, de même que le filage dans la maison, la plomberie dans la maison, le raccordement au réseau d'égoût municipal. Ces élément ne sont donc pas modélisés car identiques par hypothèse pour tous les p
p
q
p
yp
p
scénarios.
Les matériaux et poids proviennent de Stelpro, http://www.stelpro.com/contenu/fr/pdf/fiches/B.pdf
Hypothèses : Métal: 99 % du poids listé dans le catalogue de Stelpro Painture alkyd‐ 1% du poids listé dans le catalogue Stelpro
Amount
Undefined
Undefined
M_peinture = 0,051 kg
Undefined
Selon le rapport de Viran Uduman de l'U of British Colombia, la plinthe électrique est constituée de 90% acier et 10% aluminium
M_alu = 0,505 kg
M_alu = 0,505
M alu = 0,505 kg
0,5 kg
Undefined
Undefined
Undefined
Hypothèse: une boite pèses 500g. Considéré recyclé à 100% (cut off)
1 kWh
kg. Donnée Stelpro (plinthe 1000W)
fraction du poids de la plinthe représenté par la peinture. Par hypothèse
fraction du poids de la plinthe représenté par le métal. Par hypothèse
fraction du métal composé d'acier. Par hypothèse
fraction du métal composé d'aluminium. Par hypothèse.
Amount
Undefined
Transport de la plinthe et de son emballage
Energy
Il s'agit de l'électricité consommée à la prise. Adapté de la donnée US de ecoinvent.
Sulphur hexafluoride, liquid, at plant/RER U
7,79E‐09 kg
Lognormal
Distribution network, electricity, low voltage/CH/I U
2,94E‐07 km
Lognormal
Electricity, medium voltage, at grid ‐ Qc U, 2011
Tous les flux ont été multiplié par 0.3 pour ramener le volume et le poids à un réservoir de 200l (40 à 60 gallon). Ref. Table 5.7 rapport ecoinvent 06 (solar heat)
1p
M_acier = 4,54 kg
M_acier = 4,54 kg
1p
T_ress_local*5,6 = 42,4 kgkm
Demande moyenne annuelle en énergie pour le chauffage de l
Demande moyenne annuelle en énergie pour le chauffage de l'eau (2011) (voir onglet "Calculs ‐ eau (2011) (voir onglet Calculs demande résidence)
Hypothèse: Chauffe‐eau bien isolé. Perte de chaleur dans les tuyaux pas prise en compte car les mêmes pour tous les systèmes
Surface d'une maison résidentielle de 150 m² = 1615 pi²
1000W permet de chauffer une pièce de 100 p² selon RONA
(Source : http://www.rona.ca/contenu/installer‐plinthe‐electrique_chauffage_chauffage‐ventilation‐
climatisation_renovation)
5,1
0,01
0,99
0,9
0,1
M_plinthe*F_metal*F_alu = 0,505 kg
M_plinthe*F_metal*F_acier = 4,54 kg
M_Plinthe*F_peinture = 0,051 kg
I_Plinthes électriques
li h él
i
Transport, lorry 3.5‐20t, fleet average/CH U
SD² Commentaires /hypothèses / Référence
Le métal est considéré recylé à 100% (approche cut off)
100 pi2
surface_pi2_maison/capacite_pi2_chauf_1000W = 16,1 unités
Alkyd paint, white, 60% in solvent, at plant/RER U
Paramètres locaux
M_plinthe
F_peinture
F_metal
F_acier
F_alu
M_alu
M_acier
M_peinture
Energy
Undefined
Undefined
Undefined
1615 pi²
P_Plinthe électrique de 1000W
Reinforcing steel, at plant/RER U
Steel product manufacturing, average metal working/RER U
R1
Distribution
Commentaires /hypothèses / Référence
1,055 kWh
1,5 based on US (and Swiss) data
2 approximation with Swiss data
Lognormal
1,5 5,5% de pertes en ligne
0,0752 MJ
7,79E‐09 kg
Lognormal
Lognormal
0
0,226
226 MJ
Lognormal
2 approximation
approximation with Swiss data
with Swiss data
Emissions to air (low pop)
Heat, waste
Sulfur hexafluoride
Emissions to soil
Heat waste
Heat, waste
Annexe C
RA‐ Système de référence
2/19
R1.1
R2
R2.1
R3
Distribution network, electricity, low voltage/CH/I U
Land
Occupation, industrial area, built up
Transformation, from arable
Transformation, from forest
Transformation, to industrial area, built up
Inputs
Concrete, normal, at plant/CH U
Lead, at regional storage/RER U
Round wood, softwood, debarked, u=70% at forest road/RER U
Preservative treatment, logs, pressure vessel/RER U
Wood preservative inorganic salt containing Cr at plant/RER U
Wood preservative, inorganic salt, containing Cr, at plant/RER U
Copper, at regional storage/RER U
Light fuel oil, at regional storage/RER U
Packaging film, LDPE, at plant/RER U
Polyvinylchloride, at regional storage/RER U
Steel, converter, unalloyed, at plant/RER U
Transport, lorry >16t, fleet average/RER U
Transport, freight, rail/RER U
Excavation, hydraulic digger/RER U
Building, hall, steel construction/CH/I U
Building, multi‐storey/RER/I U
Emissions to air
Sulfur hexafluoride
Emissions to soil
Chromium VI
Copper
Boron
Fluoride
Wastes and emissions to treatment
Disposal, concrete, 5% water, to inert material landfill/CH U
Disposal, wood pole, chrome preserved, 20% water, to municipal incineration/CH U
Disposal, polyethylene, 0.4% water, to municipal incineration/CH U
Disposal, polyvinylchloride, 0.2% water, to municipal incineration/CH U
Disposal, used mineral oil, 10% water, to hazardous waste incineration/CH U
1 km
Proxy. Donnée suisse
m2a
m2
m2
m2
Lognormal
Lognormal
Lognormal
Lognormal
2,37
1,92
1,68
1,68
(5,5,4,1,1,5); estimates (5,5,4,1,1,5); estimates (5,5,4,1,1,5); estimates (5,5,4,1,1,5); estimates 1,48
224
1,92
1,92
34 2
34,2
1880
237
74,7
617
2300
0,0868
594
3050
40,4
0,0557
2,17
m3
kg
m3
m3
kg
kg
kg
kg
kg
kg
kg
tkm
tkm
m3
m2
m3
Lognormal
Lognormal
Lognormal
Lognormal
Lognormal
Lognormal
Lognormal
Lognormal
Lognormal
Lognormal
Lognormal
Lognormal
Lognormal
Lognormal
Lognormal
Lognormal
1,33
1,33
1,33
1,33
1 33
1,33
1,33
1,33
1,33
1,33
1,33
1,33
2,09
2,09
1,38
1,68
1,68
(3,2,4,1,3,3); literature and estimations
(3 2 4 1 3 3); literature and estimations
(4,5,na,na,na,na); standard distances
(4,2,4,1,3,3); estimates (5,5,4,1,1,5); estimates (5,5,4,1,1,5); estimates 0,0017 kg
Electricity, medium voltage, at grid ‐ Qc U, 2011
Transmission network, electricity, medium voltage/CH/I U
Electricity, high voltage, at grid ‐ Qc U, 2011
Lenght
44,6
0,826
0,659
1,49
Lognormal
1,5 (1,1,1,1,1,na); statistics
4,04
2,52
0,714
2,73
kg
kg
kg
kg
Lognormal
Lognormal
Lognormal
Lognormal
1,58
1,58
1,58
1,58
3260
1040
74,7
617
237
kg
kg
kg
kg
kg
Lognormal
Lognormal
Lognormal
Lognormal
Lognormal
3,36
3,36
3,36
3,36
3,36
kWh
km
kg
kWh
Energy
Lognormal
Lognormal
Lognormal
Québec
1,5 national statistics and approximation with Swiss data
Lognormal
Lognormal
Lognormal
1
3,24E‐08
1,29E‐07
1,01
(3,3,2,1,1,5); information from LCA on wooden poles
Note: Les métaux sont consédérés recyclés en fin de vie (approche cut off)
(5,5,4,1,1,5); estimates (5,5,4,1,1,5); estimates (5,5,4,1,1,5); estimates (5,5,4,1,1,5); estimates (5,5,4,1,1,5); estimates Emissions to air (low pop)
Heat, waste
Sulfur hexafluoride
Emissions to soil
Heat, waste
R2.1
0,0196 MJ
1,29E‐07 kg
0,016 MJ
Transmission network, electricity, medium voltage/CH/I U
Land
Occupation, industrial area, vegetation
Transformation, to industrial area, vegetation
Inputs
Round wood, softwood, debarked, u=70% at forest road/RER U
Preservative treatment logs pressure vessel/RER U
Preservative treatment, logs, pressure vessel/RER U
Wood preservative, inorganic salt, containing Cr, at plant/RER U
g,
y/
/
Emissions to air
Sulfur hexafluoride
Emissions to soil
Chromium VI
Copper
Boron
Fluoride
Disposal, wood pole, chrome preserved, 20% water, to municipal incineration/CH U
Annexe C
1 km
Lenght
111
22,1
2,46
1,96
3,69
0,735
m2a
m2a
m2
m2
m2
m2
Lognormal
Lognormal
Lognormal
Lognormal
Lognormal
Lognormal
2,37
2,37
1,92
1,68
1,68
1,68
(5,5,4,1,1,5); estimates (5,5,4,1,1,5); estimates (5,5,4,1,1,5); estimates (5,5,4,1,1,5); estimates (5,5,4,1,1,5); estimates (5,5,4,1,1,5); estimates 614
3,51
363
2,71
2 71
2,71
48,3
2020
313
45,4
136
1100
4,42
774
2600
245
0,158
6,13
,
kg
m3
kg
m3
m3
kg
kg
kg
kg
kg
kg
kg
tkm
tkm
m3
m2
m3
Lognormal
Lognormal
Lognormal
Lognormal
Lognormal
Lognormal
Lognormal
Lognormal
Lognormal
Lognormal
Lognormal
Lognormal
Lognormal
Lognormal
Lognormal
Lognormal
Lognormal
g
1,33
1,33
1,33
1,33
1 33
1,33
1,33
1,33
1,33
1,33
1,33
1,33
1,21
2,09
2,09
1,38
1,68
1,68
,
(3 2 4 1 3 3); literature and estimations
(1,1,2,1,1,5); Swiss SFA study, 1999
(4,2,4,1,3,3); estimates (5,5,4,1,1,5); estimates ((5,5,4,1,1,5); estimates , , , , , );
0,0867 kg
Lognormal
5,7
3,56
1,01
3,86
kg
kg
kg
kg
Lognormal
Lognormal
Lognormal
Lognormal
1,58
1,58
1,58
1,58
1,5 (1,1,1,1,1,na); statistics
7720
1460
45,4
136
kg
kg
kg
kg
Lognormal
Lognormal
Lognormal
Lognormal
3,36
3,36
3,36
3,36
(5,5,4,1,1,5); estimates (5,5,4,1,1,5); estimates (5,5,4,1,1,5); estimates (5,5,4,1,1,5); estimates 3/19
R3
R3.1
R3.2
R4
R3.1
R3.2
R4
313 kg
Electricity, high voltage, at grid ‐ Qc U, 2011
Transmission network, electricity, high voltage/CH/I U
Transmission network, long‐distance/UCTE/I U
Electricity mix ‐ Qc U, 2011
Emissions to air (low pop.)
Heat, waste
Ozone
Dinitrogen monoxide
Emissions to soil
Heat, waste
1
8,44E‐09
3,17E‐10
1,01
0,0332 MJ
4,50E‐06 kg
5,00E‐06 kg
0,00175 MJ
Transmission network, long‐distance/UCTE/I U
Land
Inputs
1 km
3,36 (5,5,4,1,1,5); estimates Québec
2 approximation with data from Europe
1,5 national statistics and approximation with Swiss data
Lognormal
Lognormal
Lognormal
Lognormal
Lenght
Proxy. Donnée issue de Union for the Co‐ordination of Transmission of Electricity m2a
m2a
m2
m2
m2
Lognormal
Lognormal
Lognormal
Lognormal
Lognormal
1,94
1,94
2,38
2,38
2,38
6000
90,9
1000
1,60E+05
26,7
33,4
kg
m3
kg
kg
tkm
tkm
Lognormal
Lognormal
Lognormal
Lognormal
Lognormal
Lognormal
1,69
1,69
1,69
1,69
2,09
2,09
1 km
Lognormal
Lenght
m2a
m2a
m2
m2
m2
m2
2
Lognormal
Lognormal
Lognormal
Lognormal
Lognormal
LLognormall
2,37
2,37
1,92
1,68
1,68
1
1,68
68
3150
134
268
66,9
66,9
66,9
210
7740
590
5710
57,8
0,181
7,05
kg
kg
kg
kg
kg
kg
kg
kg
tkm
tkm
m3
m2
m3
Lognormal
Lognormal
Lognormal
Lognormal
Lognormal
Lognormal
Lognormal
Lognormal
Lognormal
Lognormal
Lognormal
Lognormal
Lognormal
1,33
1,33
1,33
1,33
1,33
1,33
1,33
1,33
2,09
2,09
1,38
1,68
1,68
1 kWh
Lognormal
Lognormal
Lognormal
Energy
(5,5,4,5,1,5); estimates (5,5,4,5,1,5); estimates (5,5,4,5,1,5); estimates (5,5,4,5,1,5); estimates (5,5,4,5,1,5); estimates (5,5,4,5,1,5); estimates (5,5,4,5,1,5); estimates (5,5,4,5,1,5); estimates (5,5,4,5,1,5); estimates (4,5,na,na,na,na); standard distances
3,38 (5,5,4,5,1,5); estimates 572
685
23,3
18,6
19,1
22
22,8
8
66,9 kg
66,9 kg
66,9 kg
Electricity mix ‐ Qc U, 2011
Lognormal
Energy
Lognormal
Lognormal
Lognormal
1200
6000
240
40
200
2,00E+05 kg
Transmission network, electricity, high voltage/CH/I U
Land
T
f
i
i d
i l
i
Inputs
Steel, low‐alloyed, at plant/RER U
(5,5,4,1,1,5); estimates (5,5,4,1,1,5); estimates (5,5,4,1,1,5); estimates (5,5,4,1,1,5); estimates (5,5,4,1,1,5); estimates (5
(5,5,4,1,1,5); estimates 5 4 1 1 5)
i
(4,2,4,1,3,3); estimates
(4,2,4,1,3,3); estimates (5,5,4,1,1,5); estimates (5,5,4,1,1,5); estimates Note: Les métaux sont consédérés recyclés en fin de vie (approche cut off)
3,36 (5,5,4,1,1,5); estimates 3,36 (5,5,4,1,1,5); estimates 3,36 (5,5,4,1,1,5); estimates Production, achats + import. Tiré de HYDRO‐QUÉBEC (2011). Faits sur l’électricité d’Hydro‐Québec : Approvisionnements énergétiques et émissions atmosphériques, 2011. En ligne : http://www.hydroquebec.com/developpementdurable/themes/docs/etiquette_francais_2011.pdf
Note: la production électrique à partir de biogaz et de déchets a été négligée (par manque de données générique pour les représenter et du fait qu'elle compte pour moins de 0,1%). La production d'hydroélectricité a été augmentée d'autant pour donner 100% au total.
Electricity, hydropower, at run‐of‐river power plant/CH U
0,3081 kWh
Production HQ. Quantité ajustée pour donner un total de 100% (vu l'exclusion des déchets et du biogaz)
Electricity, hydropower, at reservoir power plant, alpine region/RER U
Electricity, nuclear, at power plant boiling water reactor/DE U
Electricity, oil, at power plant/DE U
Electricity, at wind power plant 800kW/RER U
Electricity, hydropower, at reservoir power plant, non alpine regions/RER U
Electricity, hydropower, at run‐of‐river power plant/RER U
Electricity, hydropower, at reservoir power plant, non alpine regions/RER U
Electricity, hard coal, at power plant/HR U
Electricity industrial gas at power plant/BE U
Electricity, industrial gas, at power plant/BE U
Electricity, at cogen ORC 1400kWth, wood, allocation energy/CH U
0,4900
0,0237
0,0002
0,0074
0,1375
0,0023
0,0203
0,0035
0 0019
0,0019
0,0051
Production HQ. Quantité ajustée pour donner un total de 100% (vu l'exclusion des déchets et du biogaz)
Nucléaire
Mazout
Éolien
Achats des Chruchill Falls
Achats
Achats
Charbon
Gaz
Biomasse
Fabrication d'une plinthe électrique d'acier (alkyd paint) de 1000W
Steel product manufacturing, average metal working/RER U
Annexe C
kWh
km
km
kWh
kWh
kWh
kWh
kWh
kWh
kWh
kWh
kWh
kWh
kWh
1p
M_acier = 4,54 kg
M_acier = 4,54
M acier = 4,54 kg
Amount
Undefined
Undefined
1000W permet de chauffer une pièce de 100 p² selon RONA
(Source : http://www.rona.ca/contenu/installer‐plinthe‐electrique_chauffage_chauffage‐ventilation‐
climatisation_renovation)
Les matériaux et poids proviennent de Stelpro, http://www.stelpro.com/contenu/fr/pdf/fiches/B.pdf
Hypothèses : Métal: 99 % du poids listé dans le catalogue de Stelpro Painture alkyd‐ 1% du poids listé dans le catalogue Stelpro
4/19
Aluminium product manufacturing, average metal working/RER U
Packaging, corrugated board, mixed fibre, single wall, at plant/RER U
Paramètres locaux
M_plinthe
F_peinture
F_metal
F_acier
F alu
F_alu
M_alu
M_acier
M_peinture
Annexe C
M_peinture = 0,051 kg
Undefined
Selon le rapport de Viran Uduman de l'U of British Colombia, la plinthe électrique est constituée de 90% acier et 10% aluminium
M_alu = 0,505 kg
M_alu = 0,505 kg
0,5 kg
Undefined
Undefined
Undefined
Hypothèse: une boite pèses 500g
5,1
0,01
0,99
0,9
01
0,1
M_plinthe*F_metal*F_alu = 0,505 kg
M_plinthe*F_metal*F_acier = 4,54 kg
M_Plinthe*F_peinture = 0,051 kg
kg. Donnée Stelpro (plinthe 1000W)
fraction du poids de la plinthe représenté par la peinture. Par hypothèse
fraction du poids de la plinthe représenté par le métal. Par hypothèse
fraction du métal composé d'acier. Par hypothèse
fraction du métal composé d'aluminium Par hypothèse
fraction du métal composé d'aluminium. Par hypothèse.
5/19
No
No
Nom
Processus ecoinvent
1A. Géothermie eau‐eau (analyse de contribution)
P10_Boucle souterraine verticale en circuit fermé
P22_Pompe à chaleur eau‐eau
P32_Planchers radiants ‐ distribution de la chaleur
I00_Système boucle‐pompe
I32_Planchers radiants
E02_Système géothermique eau‐eau
G02_Pompe à chaleur eau‐eau
G10_Boucle souterraine verticale en circuit fermé_obturation
G32_Planchers radiants
Nom
Processus ecoinvent
Bentonite, at processing/DE U
Polyethylene, HDPE, granulate, at plant/RER U
Transport, lorry 3.5
20t, fleet average/CH U
Methanol, at plant/GLO U
Sand, at mine/CH U
Changé de Cement, unspecified, at plant/CH U (au Qc le sable classe A est plus souvent utilisé)
P22_Pompe à chaleur eau‐eau
Water, completely softened, at plant/RER U
Cast iron, at plant/RER U
Electricity, medium voltage, at grid ‐ Am N U
Tube insulation, elastomere, at plant/DE U
,
, p
/
Refrigerant R134a, at plant/RER U
Polyvinylchloride, bulk polymerised, at plant/RER U
Lubricating oil, at plant/RER U
Natural gas, burned in industrial furnace >100kW/RER U
Emissions to air (high. Pop)
Heat, waste
Ethane, 1,1,1,2‐tetrafluoro‐, HFC‐134a
, , , ,
,
Polyethylene, LDPE, granulate, at plant/RER U
Polystyrene, high impact, HIPS, at plant/RER U
Sand, at mine/CH U
Cement, unspecified, at plant/CH U
Electricity, PV, at 3kWp slanted‐roof, multi‐Si, panel, mounted/CH U
Light fuel oil, burned in industrial furnace 1MW, non‐modulating/CH U
Wood chips, from forest, softwood, burned in furnace 300kW/CH U
Hot water tank factory/CH/I U
Glass wool mat, at plant/CH U
Chromium steel 18/8, at plant/RER U
, p
Welding, gas, steel/RER U
Sawn timber, softwood, planed, air dried, at plant/RER U
Transport, lorry 3.5‐16t, fleet average/RER U
Heat, waste
Tap water, at user/RER U
Diesel, burned in building machine/GLO U
Annexe C
Qté Unité
1 MJ
1/(yield_geothermie*LifeSpan_boucle_geothermie) = 2,78E‐7 p
1/(yield_geothermie*LifeSpan_pompe_geothermie) = 6,94E‐7 p
1/(yield_geothermie*LifeSpan_plancher_radiant)*PourcentMJthGeo_toAir = 2,64E‐7 p
1/(yield_geothermie*LifeSpan_chauffe_eau)*PourcentMJthGeo_toEau = 5,79E‐8 p
1 MJ
1/(yield_geothermie*LifeSpan_pompe_geothermie) = 6,94E‐7 p
Energy
Phase Production
Phase Production
Phase Production
Phase Production
Phase distribution ‐ Installation
Phase Exploitation
Gestion en fin de vie
Qté Unité
1p
330 kg
330*0,001*2600 = 858 tkm
176 kg
176*0,001*T_ress_local = 88
176
0,001 T_ress_local 88 tkm
Distribution
Amount
Lognormal
Undefined
Lognormal
Undefined
102 kg
102*0,001*T_ress_local = 51 tkm
33 kg
Undefined
Undefined
Lognormal
33*0,001*T_ress_local = 16,5 tkm
Undefined
1
0,708
3,6
140
10
3,09
22
1
20
75
0,1347*T_ress_region = 202
1,7
1400
p
m3
kg
kWh
kgg
kg
kg
kg
kg
kg
tkm
kg
MJ
SD²
2,06
2,06
2,06
Transport du sable, depuis le Québec.
Amount
Lognormal
Undefined
Lognormal
Lognormal
g
Lognormal
Lognormal
Lognormal
Lognormal
Lognormal
Undefined
Lognormal
Lognormal
1,55
2,06
,
1,7
2,06
2,06
2,06
2,06
504 MJ
Lognormal
2,06
0,0927
kgg
,
Undefined
1
0,45
126
101
66
4650
900
T_ress_local*(126+101+66+4650+900)*0,001 = 2,92E3
p
m3
kg
kg
kg
kg
kg
tkm
Amount
Lognormal
Lognormal
Lognormal
Lognormal
Lognormal
Lognormal
Undefined
1
69,4*FM_ChauffeEau = 20,8
0
266*FM_ChauffeEau = 79,8
0
2,0E‐5*FM_ChauffeEau = 6E‐6
20*FM_ChauffeEau = 6
_
0,283*1500*FM_ChauffeEau = 127
p
kWh
kWh
MJ
MJ
p
kg
kg
kg
kgg
kg
m
m3
tkm
Amount
Undefined
Lognormal
Undefined
Lognormal
Undefined
Undefined
Undefined
Undefined
Undefined
Undefined
Undefined
Undefined
Undefined
250*FM_ChauffeEau = 75 MJ
1
10000
33
0,033*T_ress_region = 49,5
17700
p
kg
kg
tkm
MJ
Adaptation de Borehole heat exchanger 150 m/CH/I U
changé depuis 8 kg: la données assumait que la bentonite provenait de source recyclée
Transport Bentonite depuis l'État du Wyoming, USA (2550km de Mtl)
Changé de LDPE (Donnée Boréale)
Peut‐être manufacturé au QC (rayon de 500km estimé)
Peut
être manufacturé au QC (rayon de 500km estimé)
Donnée originale: éthylène glycol. Au Québec, l'antigel le plus utilisé dans les systèmes résidentiels est le méthanol. Sources: Puisatiers du Qc : Veilleux (2013) et Massé (2013)
Transport Méthanol depuis le Québec donnée originale: 33 kg de ciment
2,06
Adapté de Heat pump, brine‐water, 10kW/CH/I U
Modifié de "unspecified origin". Source: Fontaine (2013).
Circulateur d'eau TACO 005‐F2
Proxy pour HFC‐410a. Quantité de réfrigérant initialement injecté dans la boucle interne.
Poids total des matériaux = 134,7 kg. En provenance du Canada (1500km)
1,55
1,55
Donnée originale: 0,69 kg, i.e. 23% de la qté de remplissage (i.e. 3,09 kg); Adaptée car, de ce 23%, 3% fuit lors de la porduction (0,0927) et 20% fuit lors de la fin de vie (0,618);
p
( ,
)
( ,
);
2,06
2,06
2,06
2,06
2,06
2,06
1,24
1,24
Importé depuis le système géothermique : pour 150 m², durée de vie = 50 ans
Modifié de "unspecified origin". Source: Fontaine (2013).
Tous les flux ont été multipliés par 0.3 pour ramener le volume et le poids à un réservoir de 200l (40 à 60 gallons). Total de l'énergie requise. Hypothèse: Produit en Am. du N.
ramené à 0 et ajouté à l'électricité totale.
Changé de Natural gas, burned in industrial furnace low‐NOx >100kW/RER U
ramené à 0 et ajouté à la combustion de light fuel oil
283 kg selon le rapport ecoinvent (table 5.6)
Undefined
Amount
Undefined
Lognormal
Undefined
Undefined
2,06
10 m3 pour démarrer la pompe. Modifié de "Water, unspecified natural origin/m3"
Usure des mèches et parties métaliques.
Hypothèse: ressource régionale, i.e. du Canada ou des ÉU i.e. 1500 km
Déplacé de Borehole heat exchanger 150 m/CH/I U
6/19
Transport, lorry 20‐28t, fleet average/CH U
Waste and emission to treatment
Disposal, inert waste, 5% water, to inert material landfill/CH U
13 tkm
250*T_waste = 1,25E4 kgkm
250 kg
Undefined
Undefined
Lognormal
1p
T_ress_local*(126+101+66+4650+900)*0,001 = 2,92E3 tkm
Amount
Undefined
1p
T_ress_local*0,283*FM_ChauffeEau = 42,4 tkm
Amount
Undefined
E02_Système géothermique eau‐eau
Energy, geothermal, converted
1 MJ
0,744 MJ
(1/COPeau)/3,6 = 0,0712 kWh
Transport, passenger car, petrol, EURO5/CH U
Heat, waste
Ethane, pentafluoro‐, HFC‐125
Methane, difluoro‐, HFC‐32
Paramètres locaux
Frequence_entretien
G02_Pompe à chaleur eau‐eau
Poids total de la pompe = 130 kg, sur 100 km jusqu'à la résidence Transport des déchets de forage. 2,06
Energy
Waste from drilling process ‐ Déplacé de Borehole heat exchanger 150 m/CH/I U
Adapté de Heat, borehole heat exchanger, at brine‐water heat pump 10kW/RER U
Seasonal Performance Factor measured in Switzerland 1998
Proxy pour HFC‐410a. Quantité de réfrigérant rajouté en cours de durée de vie, pour remplacer les émissions fugitives du système.
Entretien des conduites (à chaque 10 ans)
2,50E‐06 kg
T_maintenance/(Frequence_entretien*Yield_geothermie) = 6,94‐5 personkm
1 MJ
2,50E‐06 kg
Proxy pour HFC‐410a. Correspond aux émissions fugitives pendant l'utilisation (estimées à 9 kg sur les 50 Nb_climatiseurs*0,8*,5* pertes_refrigerant = 0,048 kg
Nb_climatiseurs*0,8*,5* pertes_refrigerant = 0,048 kg
réfrigérant R410A, constitué à 50% R32, 50% R125 (http://www.ableairinc.com/html/r22___r410.html)
1,00E+01 ans
1p
11*T_waste = 550 kgkm
(3,6+22+20+75)*T_waste = 6,03E3 kgkm
Amount
Undefined
Undefined
0,618 kg
Undefined
11 kgg
Undefined
Disposal, plastics, mixture, 15.3% water, to sanitary landfill/CH U
p
,p
,
,
,
y
/
0
Adapté de Heat pump, brine‐water, 10kW/CH/I U. Les composantes métalliques sont considérées recyclées (cut off). Seul leur transport est inclus.
Transport des matières plastiques vers enfouissement
Transport des composantes métalliques vers recycleur
Proportion des émission à l'air de HFC134a (Proxy pour HFC‐410a) ayant lieu en fin de vie de la pompe (Heat pump, brine‐water). Le reste du réfrigérant est considéré récupéré (cut off).
0
copiée de production de la pompe à chaleur; changé car les déchets de plastique ne sont pas incinérés au Qc
Q
Les boucles souterraines de plastique (HDPE) sont laissées en place et considérées sans impact
Emissions to soil
Methanol
Disposal, inert waste, 5% water, to inert material landfill/CH U
Disposal, polyethylene, 0.4% water, to sanitary landfill/CH U
102 kg
1p
T_waste*(5,73+0,167) = 295 tkm
5730 kg
167 kg
Disposal, mineral wool, 0% water, to inert material landfill/CH U
Disposal, polypropylene, 15.9% water, to sanitary landfill/CH U
Disposal, polyvinylchloride, 0.2% water, to sanitary landfill/CH U
p
,p y y
,
,
y
/
Treatment, sewage, from residence, to wastewater treatment, class 2/CH U
Annexe C
1p
T_waste*(0,3+6+0,6+12+66)*FM_ChauffeEau = 0,388 kgkm
_
,
kg
kg
kgg
m3
Lognormal
2,06
Note: il s'agit d'un pire cas où le plancher au complet est défait et envoyé à l'enfouissement. Dans les faits, un propriétaire ne souhaitant plus opérer un plancher radiant pourrait simplement couper les tuyaux de surface et laisser en place la dalle de béton et la tubulure dans le plancher.
Amount
Undefined
Lognormal
Lognormal
2,06
2,06
Fin de vie au Qc. Incinération remplacée par l'enfouissement.
Tous les flux ont été multipliés par 0.3 pour ramener le volume et le poids à un réservoir de 200l (40 à 60 gallons). Le métal est considéré recyclé (cut off). Seul son transport est inclus.
Tranport des matières non récupérables vers l'enfouissement et transport des composantes métalliques vers recycleurs.
Amount
Undefined
Undefined
Undefined
Undefined
Undefined
Le liquide est laissé dans la boucle. Source: Veilleux (2013) et Massé (2013). Hyp: éventuellement, il sera libéré dans le sol.
0
0
0
0
Modifié pour retirer le transport (éviter double comptage)
Incinération remplacée par enfouissement (Qc)
p
p
( )
7/19
2,77778E-07
No
Nom
Processus ecoinvent
1B. Géothermie eau‐air (analyse de contribution)
P21_Pompe à chaleur eau‐air (climatisation directe)
P31_Système de ventilation à air pulsée
I31_Système de ventilation à air pulsé
I00_Système boucle‐pompe *modifié
E01_Système géothermique eau‐air (climatisation directe)
G01_Pompe à chaleur eau‐air
G31_Système de ventilation à air pulsé
No
Qté 1/(yield_geothermie*LifeSpan_pompe_geothermie) = 6,94E‐7
1/(yield_geothermie*LifeSpan_systVent)*PourcentMJthGeo_toAir = 2,64E‐7
1/(yield_geothermie*LifeSpan_chauffe_eau)*PourcentMJthGeo_toEau = 5,79E‐8
1/(yield_geothermie*LifeSpan_systVent) = 2,78E‐7
1/(yield_geothermie*LifeSpan_boucle_geothermie) = 2,78E‐7
1
1/(yield_geothermie*LifeSpan_boucle_geothermie) = 2,78E‐7
1/(yield_geothermie*LifeSpan_pompe_geothermie) = 6,94E‐7
1/(yield_geothermie*LifeSpan_systVent)*PourcentMJthGeo_toAir = 2,64E‐7
Nom
Processus ecoinvent
Voir onblet 1A.
p
p
p
p
p
p
MJ
p
p
p
p
Qté Unité
1p
1p
P21_Pompe à chaleur eau‐air (climatisation directe)
Identique au processus "P22_Pompe à chaleur eau‐eau". Voir onblet 1A.
P31_Système de ventilation à air pulsée (sans les remplacements de pièces et la maintenance)
Supply air inlet, steel/SS, DN 75, at plant/RER U
Exhaust air valve, in‐wall housing, plastic/steel, DN 125, at plant/CH U
Air distribution housing, steel, 120 m3/h, at plant/CH U
Overflow element, steel, approx. 40 m3/h, at plant/RER U
Spiral‐seam duct, steel, DN 125, at plant/RER U
Ventilation duct, steel, 100x50 mm, at plant/RER U
Elbow 90°, steel, 100x50 mm, at plant/RER U
Connection piece, steel, 100x50 mm, at plant/RER U
Flexible duct, aluminum/PET, DN of 125, at plant/RER U
Silencer, steel, DN 125, at plant/CH U
Air filter, decentralized unit, 180‐250 m3/h, at plant/RER U
Air filter, in exhaust air valve, at plant/RER U
Sealing tape, aluminum/PE, 50 mm wide, at plant/RER U
Control and wiring, decentralized unit, at plant/RER U
Ventilation equipment, decentralized, 180‐250 m3/h, at plant/RER U
Exhaust air outlet, steel/aluminum, 85x365 mm, at plant/CH U
Unité
1 MJ
1
30/6 = 5
18/6 = 3
12/6 = 2
18/6 = 3
12/6 = 2
600/6 = 100
228/6 = 38
150/6 = 25
20/6 = 3,33
24/6 = 4
12/6 = 2
18/6 = 3
700/6 = 117
6/6 = 1
6/6*lifespan_systVent/lifespan_ventilo = 2,5
12/6 = 2
p
p
p
p
p
m
m
p
p
m
p
p
p
m
p
p
p
0,047*T_ress_local = 23,5 tkm
Energy
Phase Production
Phase Production
Phase Production
Phase Production
Phase Exploitation
Distribution
Amount
Amount
Amount
Undefined
Undefined
Undefined
Undefined
Undefined
Undefined
Undefined
Undefined
Undefined
Undefined
Undefined
Undefined
Undefined
Undefined
Undefined
Undefined
Undefined
Voir onblet 1A.
1p
Amount
Voir onblet 1A.
1p
Amount
1p
Amount
I31_Système de ventilation à air pulsé
0,047*T_ress_local = 23,5 tkm
Voir onblet 1A.
E01_Système géothermique eau‐air
Energy, geothermal, converted
Annexe C
Undefined
1p
Amount
1 MJ
Energy
0,744 MJ
1/(COPair*3,6) = 0,0794 kWh
2,50E‐06 kg
Nb_filtres/(Yield_geothermie*lifespan_filtres) = 2,08E‐5 p
Undefined
Undefined
Undefined
SD²
Identique à la pompe eau‐eau sauf que l'échangeur de chaleur coaxial est remplacé par un serpentin à air (que l'on considère ici comme équivalent en terme de matériaux utilisés). Adapté de Ventilation system, decentralized, 6 x 120 m3/h, steel ducts, without GHE/CH/I
Pour toutes les entrées où c'était approprié, la quantité du flux économique a été divisée par 6 pour ramener le système à une unité d'habitation de 130 m2 (120 m3/h).
47 kg = moyenne des systèmes 120 m3/h p.11 (ecoinvent # 25)
Donnée originale = 331
47 kg = moyenne des systèmes 120 m3/h p.11 (ecoinvent # 25)
Donnée originale = 331
Adapté de heat, borehole heat exchanger, at brine‐water heat pump 10kW/MJ/RER
Seasonal Performance Factor measured in Switzerland 1998; Hyp: applicable au contexte du sous‐sol québécois (55 W/m)
Énergie pour la pompe à chaleur (compresseur + ventilateur + circulateur); Ajustement du COP = 3.9 pour eau‐eau à 3.5 pour eau‐air
1/3.5 = 0.2857 MJ in/MJ out = 0.0794 kWh in/MJ out
Énergie pour le ventilateur incluse dans l'énergie de la pompe à chaleur (0,44 W par m3/h de débit; 3 bouches à 170 m3/h chacune = 510 m3/h; 224.4 W pendant 2000h/a = 448,8 kWh/a; rendement thermopompe = 72000MJ/a: 6,23E‐3 kWh/MJ).
Durée de vie estimée du ventilateur: 20 ans
Proxy pour HFC‐410a. Quantité de réfrigérant rajouté en cours de durée de vie, pour remplacer les émissions fugitives du système.
Filtres à air de remplacement (3 filtres remplacés aux 2 ans)
8/19
Heat, waste
Disposal, air filter, decentralized unit, 180‐250 m3/h/CH U
T_maintenance/(Frequence_entretien*Yield_geothermie) = 6,94‐5 personkm
Undefined
1 MJ
Undefined
2,50E‐06 kg
Undefined
Nb_filtres/(Yield_geothermie*lifespan_filtres) = 2,08E‐5 p
Paramètres locaux
Frequence_entretien
Nb_filtres
LifeSpan_filtres
Trp_entretien
Proxy pour HFC‐410a. Correspond aux émissions fugitives pendant l'utilisation (estimées à 9 kg sur les 50 ans de vie du système : donnée générique ecoinvent)
Undefined
10
3
2
50
G01_Pompe à chaleur eau‐air
Identifque au Système liquide‐eau. Voir processus "G02_Pompe à chaleur eau‐eau" à l'onglet 1A
Entretien des conduites (à chaque 10 ans)
ans
unités
ans
km. Distance aller retour parcourue par le technicien
1p
Amount
1p
Amount
Adapté de Ventilation system, decentralized, 6 x 120 m3/h, steel ducts, without GHE/CH
Les processus de traitement des rejets ont été modifiés pour remplacer l'incinération par l'enfouissement (fin de vie au Québec)
Undefined
47 kg = moyenne des systèmes 120 m3/h p.11 (ecoinvent # 25). Le transport est enlevé pour éviter le double comptage, car les processus de traitement des rejets incluent du transport.
Voir onblet 1A.
G31_Système de ventilation à air pulsé
Disposal, building, bulk iron (excluding reinforcement), to sorting plant/CH U
Disposal, exhaust air valve, in‐wall housing, plastic/steel, DN 125/CH U
Disposal, air distribution housing, steel, 120 m3/h/CH U
Disposal, overflow element, steel, approx. 40 m3/h/CH U
Disposal, flexible duct, aluminum/PET, DN of 125/CH U
Disposal, silencer, steel, DN 125/CH U
Disposal, air filter, in exhaust air valve/CH U
Disposal, sealing tape, aluminum/PE, 50 mm wide/CH U
T_waste*0,047*0 = 0 tkm
1110/6 = 185
18/6 = 3
12/6 = 2
18/6 = 3
20/6 = 3,33
24/6 = 4
12/6 = 2
18/6 = 3
700/6 = 117
Disposal, control and wiring, decentralized unit/CH U
6/6 = 1 p
Disposal, ventilation equipment, decentralized, 180‐250 m3/h/CH U
6/6 = 1 p
1p
Voir onblet 1A.
Annexe C
kg
p
p
p
m
p
p
p
m
Undefined
Undefined
Undefined
Undefined
Undefined
Undefined
Undefined
Undefined
Undefined
Undefined
Undefined
Gestion en fin de vie non modifiée (tel quel ecoinvent) car la gestion au Québec n'est pas connue Amount
9/19
No
Nom
Processus ecoinvent
2A. Solaire thermique (eau chaude) à collecteurs plats (analyse de contri
P211_Collecteur solaire plat
P220_Pompe à eau 40W
P230_Réservoir d'expansion
I201_Système solaire termique (collecteurs plats)
E21_Système solaire thermique (eau chaude) à collect
G211_Collecteur solaire plat (prod eau chaude)
G220_Pompe à eau 40W
G230_Réservoir d'expansion
No
Nom
Processus ecoinvent
Voir onblet 1A.
P211_Collecteur solaire plat
Electricity, medium voltage, at grid/US U
Solar collector factory/RER/I U
Rock wool, packed, at plant/CH U
Corrugated board, mixed fibre, single wall, at plant/CH
Solar glass, low‐iron, at regional storage/RER U
Synthetic rubber, at plant/RER U
Silicone product, at plant/RER U
Propylene glycol, liquid, at plant/RER U
Aluminium, production mix, wrought alloy, at plant/RE
Brazing solder, cadmium free, at plant/RER U
Soft solder, Sn97Cu3, at plant/RER U
Selective coating, copper sheet, black chrome/RER U
Anti‐reflex‐coating, etching, solar glass/DK U
Sheet rolling, copper/RER U
Heat, waste
Qté Unité
1 MJ
(2*LifeSpan_FlatPlate/LifeSpan_chauffe_eau/LifeSpanOutput_FlatPlate)=1,43E‐5
Nbr_m2_CollPlats*(1/LifeSpanOutput_FlatPlate) = 2,06E‐5
LifeSpan_FlatPlate/LifeSpan_pompe_solaire*(1/LifeSpanOutput_FlatPlate) = 8,59E‐6
1*(1/LifeSpanOutput_FlatPlate) = 3,44E‐6
1
(2*LifeSpan_FlatPlate/LifeSpan_chauffe_eau/LifeSpanOutput_FlatPlate)=1,43E‐5
Nbr_m2_CollPlats*(1/LifeSpanOutput_FlatPlate) = 2,06E‐5
LifeSpan_FlatPlate/LifeSpan_pompe_solaire*(1/LifeSpanOutput_FlatPlate) = 8,59E‐6
Energy
p
m2
p
p
p
MJ
p
m2
p
p
Qté Unité
Phase Production
Phase Production
Phase Production
Phase Production
Phase Exploitation
Distribution
1p
Amount
1 m2
Area
1,16
9,4
1,38
2,00E‐07
2,43
3,68
9,12
0,732
0,0588
1,01
3,93
0,00368
0,0588
2,82
4,14
1
1
2,82
Masse_tot*T_ress_region = 4,41E4
kWh
kg
kg
p
kg
kg
kg
kg
kg
kg
kg
kg
kg
kg
kg
m2
m2
kg
kgkm
4,16 MJ
SD²
Lognormal
Lognormal
Lognormal
Lognormal
Lognormal
Lognormal
Lognormal
Lognormal
Lognormal
Lognormal
Lognormal
Lognormal
Lognormal
Lognormal
Lognormal
Lognormal
Lognormal
Lognormal
Undefined
1,4
1,4
1,3
3,1
1,3
1,2
1,3
1,3
1,3
1,3
1,3
1,3
1,3
1,3
1,3
1,3
1,3
1,3
Lognormal
1,3
Min
Valeurs tirées de "Solar system, flat plate collector, one‐family house, hot water" pour une unité, ramené /MJ, sauf réservoir à eau‐chaude de 600l, remplacé par 2 réservoirs de 60 gal (plus représentatif des technologies vendues au Qc)
Aucune perte présumée.
Correspond aux 2 réservoirs : 1) pour emmagasiner l'eau préchauffée et 2) avec élément chauffant électrique standard. même durée de vie que le système
même durée de vie que le système
Tous les flux ont été multiplié par 0.3 pour ramener le volume et le poids à un réservoir de 200l (40 à 60 gallon). Ref. Table 5.7 rapport ecoinvent 06 (solar heat)
Adapté de Flat plate collector, at plant/CH/I U SWITZERLAND
Fabrication présumée aux USA
(2,5,1,1,3,5); Questionnaire
(2,5,1,1,3,5); Questionnaire (eau de production)
Liquide caloporteur, fraction d'eau (60%)
(3,4,3,1,1,3); Company information, packaging
Liquide caloporteur, antigel (40% dans de l'eau déminéralisée)
(2,5,1,1,1,5); Questionnaire, fixing parts
Hypothès: provient des USA
Paramètres locaux
Masse_tot
Aluminium, production mix, wrought alloy, at plant/RE
Cast iron, at plant/RER U
29,36328
1
0,25
0,03
0,007
0,02
1,2
0,92
2,00E‐07
0,00242*T_ress_region = 3,63
kg
p
kg
kg
kg
kg
kg
kg
p
tkm
Masse totale des composantes à transporter
Amount
Adapté de Pump 40W, at plant/CH/I U, SWITZERLAND
Lognormal
1,33
(2,5,3,1,1,5); Own measurement
Lognormal
1,33
Lognormal
1,33
Lognormal
1,33
Lognormal
1,33
Lognormal
1,33
Lognormal
4,01
(5,5,3,1,5,5); Rough estimation
Undefined
Light fuel oil, burned in industrial furnace 1MW, non‐m
Corrugated board, mixed fibre, single wall, at plant/CH
Polypropylene, granulate, at plant/RER U
Butyl acrylate, at plant/RER U
Heat, waste
1
8,61
20
0,07
0,5
0,025
0,7
4,7
4,00E‐07
6
0,5
p
kWh
MJ
kg
kg
kg
kg
kg
p
tkm
m
Amount
Lognormal
Lognormal
Lognormal
Lognormal
Lognormal
Lognormal
Lognormal
Lognormal
Undefined
Lognormal
I201_Système solaire termique (collecteurs plats)
Drawing of pipes, steel/RER U
Transport, van <3.5t/RER U
Annexe C
31 MJ
1
Nbr_m2_CollPlats
2*Nbr_m2_CollPlats
2*Nbr_m2_CollPlats
T_ress_local*(1+2+2+M_tot)*Nbr_m2_CollPlats = 1,03E5
p
kg
kg
kg
kgkm
Lognormal
Amount
Undefined
Undefined
Undefined
Undefined
1,24
1,24
1,24
1,24
1,24
1,24
1,24
2,34
Adapté de Expansion vessel 25l, at plant/CH/I U SWITZERLAND
Hypothèse: Produit au Can ou aux USA.
(5,5,3,1,5,5); Rough estimation
1,24
1,24
Adapté de Solar system, flat plate collector, one‐family house, hot water/CH/I U
HYP: la qté de tuyauterie nécessaire est linéaire en fonction de la surface des panneaux.
Poid total du sys (y compris les matériaux de tuyauterie)
10/19
Paramètres locaux
Masse_tot
E21_Système solaire thermique (eau chaude) à collecteurs plats
Energy, solar, converted
Transport, van <3.5t/CH U
Heat, waste
Treatment, heat carrier liquid, 40% C3H8O2, to wastew
29,36328 kg
1 MJ
1,124 MJ
0,016713 kWh
M_eau_demin = 5,69E‐5 kg
M_antigel = 4,16E‐5 kg
T_ress_local*(M_eau_demin+M_antigel) = 0,0493 kgkm
T_maintenance*Nbre_chgmt_liq_calo/LifeSpanOutput_FlatPlate = 0,000344 personkm
1,1842 MJ
2,39e‐3*Nbr_m2_CollPlats*nbre_entretiens/LifeSpanOutput_FlatPlate = 9,85E‐8 m3
Masse totale des composantes du panneau (voir P_211)
Adapté de Heat, at flat plate collector, one‐family house, for hot water/CH U SWITZERLAND et de Flat plate collector, at plant/CH/I U SWITZERLAND (pour le remplacement du liquide caloporteur)
Lognormal
1,0714
(2,na,1,1,1,na); Includes losses in the system
Utilisé au Qc
Lognormal
1,0714
(2,na,1,1,1,na); Simulation
La quantitié initiale contenue dans 1 m² de panneau (1,38 kg) est remplacée 2 fois dans la durée de vie totale du Undefined
système.
La quantitié initiale contenue dans 1 m² de panneau (1,01 kg) est remplacée 2 fois dans la durée de vie totale du système.
Undefined
Undefined
Undefined
Lognormal
1,0714
(2,na,1,1,1,na); Simulation and solar energy
.Quantité de fluide caloporteur rejetée lors de l'entretien (remplacements)
Tiré de Solar system, flat plate collector, one‐family house, hot water/CH/I Undefined
Paramètres locaux
Nbre_chgmt_liq_calo
M_eau_demin
M_antigel
G211_Collecteur solaire plat (prod eau chaude)
Disposal, glass, 0% water, to inert material landfill/CH Disposal, mineral wool, 0% water, to inert material lan
Disposal, plastics, mixture, 15.3% water, to sanitary lan
Disposal, packaging cardboard, 19.6% water, to sanita
Treatment, sewage, from residence, to wastewater tre
Treatment, heat carrier liquid, 40% C3H8O2, to wastew
Disposal, polyvinylchloride, 0.2% water, to sanitary lan
Disposal, packaging cardboard, 19.6% water, to sanita
Disposal, polypropylene, 15.9% water, to sanitary land
Annexe C
2 fois
1,38*Nbr_m2_CollPlats*Nbre_chgmt_liq_calo/LifeSpanOutput_FlatPlate = 5,69E‐5 kg
1,01*Nbr_m2_CollPlats*Nbre_chgmt_liq_calo/LifeSpanOutput_FlatPlate = 4,16E‐5 kg
1 m2
T_waste*0,00368 = 0,184 tkm
T_waste*(3,93+2,82+4,14) = 544 kgkm
9,12
2,43
0,79
3,68
0,0094
kg
kg
kg
kg
m3
0,00239 m3
1p
T_waste*0,000037 = 0,00185 tkm
T_waste*(0,02+1,2+0,92) = 107 kgkm
0,007 kg
0,03 kg
1p
T_waste*0,001295 = 0,0648 tkm
T_waste*4,7 = 235 kgkm
0,5 kg
0,77 kg
0,025 kg
Considérant un remplacement aux 10 ans approximativement
Area
Undefined
Undefined
Importé de P211
Transport verre, plastique, laine minérale vers enfouissement
Transport des métaux vers recycleurs
Lognormal
Lognormal
Lognormal
Lognormal
Lognormal
1,3
1,3
1,3
1,3
1,3
Lognormal
1,3
Amount
Undefined
Undefined
Lognormal
Lognormal
Importé de P220
Transport PVC et caoutchouc vers enfouissement
1,33
1,33
Amount
Undefined
Undefined
Lognormal
Lognormal
Lognormal
Sotring plant remplacé par enfouissement (Qc)
Sotring plant remplacé par enfouissement (Qc)
Quantité de fluide caloporteur rejetée en fin de vie du système.
Tiré de Solar system, flat plate collector, one‐family house, hot water/CH/I Incinération remplacée par enfouissement (Qc)
Importé de P230
1,24
1,24
1,24
Fin de vie Qc. Incinération remplacée par enfouissement
11/19
No
Nom
Processus ecoinvent
2B. Solaire thermique à tubes sous‐vide (analyse de contribution)
P300_Réservoir à eau chaude et échangeur de chaleur
P312_Collecteur solaire à tubes
I302_Système solaire termique combiné (collecteur à tube)
E32_Système solaire thermique combiné à collecteurs tubes
G300_Réservoir à eau chaude et échangeur de chaleur
G312_Collecteurs solaires à tube
No
Nom
Processus ecoinvent
Electricity, PV, at 3kWp slanted‐roof, multi‐Si, panel, mounted/CH U
Natural gas, burned in industrial furnace >100kW/RER U
Wood chips, from forest, softwood, burned in furnace 300kW/CH U
Glass wool mat, at plant/CH U
Sawn timber, softwood, planed, air dried, at plant/RER U
Heat, waste
Qté Unité
1 MJ
(1*LifeSpan_TubeColl/LifeSpan_chauffe_eau/LifeSpanOutput_TubeColl)*0,87 = 3,87E‐6
(LifeSpan_TubeColl/LifeSpan_pompe_solaire/LifeSpanOutput_TubeColl) = 5,33E‐6
1/LifeSpanOutput_TubeColl = 2,13E‐6
Nbr_m2_CollTubes/LifeSpanOutput_TubeColl = 2,24E‐5
(1/LifeSpanOutput_TubeColl)*LifeSpan_TubeColl/LifeSpan_plancher_radiant*PourcentMthTubes_toA
ir = 5,33E‐7
(1/LifeSpanOutput_TubeColl) = 2,13E‐6
ir = 5,33E‐7
1
p
p
p
m2
Phase Production
Phase Production
Phase Production
Phase Production
p
p
Phase Production
p
MJ
Phase Exploitation
Extrait de la donnée originale de P302_Aggrégé
(1*LifeSpan_TubeColl/LifeSpan_chauffe_eau/LifeSpanOutput_TubeColl)*0,87 = 3,87E‐6
(1/LifeSpanOutput_TubeColl)*Nbr_m2_CollTubes = 2,24E‐5
(1/LifeSpanOutput_TubeColl)*3,12 = 6,66E‐6
(1/LifeSpanOutput_TubeColl) = 2,13E‐6
ir = 5,33E‐7
p
m²
p
p
0,87 p de réservoir à eau chaude dans P302_Aggrégé pour chaque MJ produit
m2 de panneaux installé dans P302_aggrégé pour chauqe MJ produit
3,12 p de pompe dans P302_Aggrégé pour chaque MJ produit
1 p de réservoir d'expansion dans P302_Aggrégé pour chaque MJ produit
p
Qté Unité
1p
45+45 = 90 kWh
0 kWh
198+146 = 344 MJ
0
2,00E‐05
1,7
25
35
305
10
0,0667
800*0
T_ress_region*0,366 = 549
Solar collector factory/RER/I U
Chemicals organic, at plant/GLO U
Hydrochloric acid, 30% in H2O, at plant/RER U
Corrugated board, mixed fibre, single wall, at plant/RER U
Glass tube, borosilicate, at plant/DE U
Rock wool, packed, at plant/CH U
Silicone product, at plant/RER U
Brazing solder, cadmium free, at plant/RER U
Selective coating, copper sheet, physical vapour deposition/DE U
Anti‐reflex‐coating, etching, solar glass/DK U
Sheet rolling, copper/RER U
Heat, waste
Paramètres locaux
MJ
p
kg
kg
kg
kg
m
m3
kg
tkm
324 MJ
P312_Collecteur solaire à tubes
Electricity, medium voltage, at grid/GB U
Natural gas, burned in industrial furnace low‐NOx >100kW/RER U
Energy
1 m2
17 kWh
16,5 MJ
53,6
0,9
2,00E‐07
0,0113
0,113
3,33
14,2
0,667
2,03
0,0533
2,8
0,1
0,654
4
T_ress_region*0,028 = 42
T_ress_region*Masse_tot = 4,34E4
1
1
2,8
kg
kg
p
kg
kg
kg
kg
kg
kg
kg
kg
kg
kg
kg
tkm
kgkm
m2
m2
kg
61,3 MJ
Distribution
Amount
Undefined
0,87 p de réservoir à eau chaude dans P302_Aggrégé pour chaque MJ produit
Même durée de vie que le système.
durée de vie du plancher radiant : 50 ans (2x celle du système)
SD²
Min
0
Lognormal
Undefined
1,24
Lognormal
Lognormal
Lognormal
Lognormal
Lognormal
Lognormal
Lognormal
Lognormal
Lognormal
Undefined
1,24
3,06
1,24
1,24
1,24
1,24
1,24
1,24
1,24
Lognormal
1,24
Area
Adapté de Heat storage 2000l, at plant/CH/I U, SWITZERLAND
Questionnaire for 2000l storage
45 kWh transférés à Electricity medium voltage, at grid
(2,4,1,1,1,5); Questionnaire for 2000l storage
Questionnaire for 2000l storage
146 MJ tranférés à Natural gas, burned in industrial furnace
Processur original: Natural gas, burned in industrial furnace low‐NOx >100kW/RER U
(2,4,1,1,1,5); Packaging, information by Wagner
Donnée originale: 0,366 t x 50 km(4,5,na,na,na,na); Standard distance 50km
Lognormal
Lognormal
1,6
1,6
Lognormal
Lognormal
Lognormal
Lognormal
Lognormal
Lognormal
Lognormal
Lognormal
Lognormal
Lognormal
Lognormal
Lognormal
Lognormal
Lognormal
Undefined
Undefined
Lognormal
Lognormal
Lognormal
1,6
1,3
3,1
1,6
1,6
1,2
1,3
1,3
1,3
1,3
1,3
1,3
1,3
1,3
1,3
1,3
1,3
Adapté de Evacuated tube collector, at plant/GB/I U, UNITED KINGDOM
(2,2,1,3,4,5); Questionnaire, data for other type of collector plus data for flat plate collector production
(2,2,1,3,4,5); Questionnaire, data for other type of collector
(2,2,1,3,4,5); Questionnaire, data for other type of collector plus data for flat plate collector production
Liquide caloporteur, fraction d'eau (environ 60%)
(2,5,1,1,3,5); Estimation for flat plate collector
(3,4,3,1,1,3); Company information, packaging
(2,5,1,1,1,5); Questionnaire plus 5% losses
Liquide caloporteur, antigel (environ 40% dans de l'eau déminéralisée)
Donnée originale: 0,028 x 600
Donnée originale: 0,028 x 600
Lognormal
1,3
(3,5,1,1,1,5); Estimation
Masse_tot
28,8586 kg
Masse totale des composantes à transporter
Masse_tot_produit_fini
28,7343 kg
Masse composant le produit qui sera livré
1p
Amount
Adapté de Pump 40W, at plant/CH/I U, SWITZERLAND
Voir onblet 2A.
Annexe C
12/19
1p
Amount
Voir onblet 2A.
1p
Amount
Adapté de Expansion vessel 25l, at plant/CH/I U SWITZERLAND
Voir onblet 1A.
Drawing of pipes, steel/RER U
Paramètres locaux
Masse_tot_produit_fini
1
5,2*Nbr_m2_CollTubes/10,5
16*Nbr_m2_CollTubes/10,5
16*Nbr_m2_CollTubes/10,5
T_ress_local*(Masse_tot_produit_fini+(5,2+16+16)*Nbr_m2_CollTubes/10,5) = 3,3E4
p
kg
kg
kg
kgkm
28,7343 kg
Amount
Lognormal
Lognormal
Lognormal
Undefined
1p
Amount
Voir onblet 1A.
1 MJ
Energy
Transport, van <3.5t/CH U
Heat, waste
Treatment, heat carrier liquid, 40% C3H8O2, to wastewater treatment, class Paramètres locaux
Nbre_chgmt_liq_calo
M_eau_demin
M_antigel
1,1334 MJ
0,0095765/0,98 = 0,00977 kWh
0,654*Nbr_m2_CollTubes*nbre_entretiens/LifeSpanOutput_TubeColl = 2,93E‐5 kg
0,9*Nbr_m2_CollTubes*nbre_entretiens/LifeSpanOutput_TubeColl = 4,03E‐5 kg
T_ress_local*(M_eau_demin+M_antigel) = 0,0348 kgkm
T_maintenance*Nbre_chgmt_liq_calo/LifeSpanOutput_TubeColl = 0,000213 personkm
Treatment, heat carrier liquid, 40% C3H8O2, to wastewater treatment, class 1,0714
Undefined
Undefined
Undefined
Undefined
Undefined
Lognormal
1,55e‐3*Nbr_m2_CollTubes*Nbre_chgmt_liq_calo/LifeSpanOutput_TubeColl = 6,94E‐8 m3
Undefined
1,0714
1p
T_waste*(25+5) = 1,5E3 kgkm
T_waste*(35+305) = 1,7E4 kgkm
25 kg
5 kg
0,8 m3
Amount
Undefined
Undefined
Undefined
Undefined
0
0
kg
kg
kg
kg
kg
kg
kg
m3
Lognormal
Lognormal
Lognormal
Lognormal
Lognormal
Lognormal
Lognormal
Lognormal
1,3
1,3
1,3
1,3
1,6
1,6
1,6
1,6
1,55E‐03 m3
Undefined
1p
1p
T_waste*0,001295 = 0,0648 tkm
0,5 kg
0,77 kg
0,025 kg
1p
Donnée originale: 1,1679 MJ Perte de chaleur de 16,79% par rapport au MJ de rendement (output)
(2,na,1,1,1,na); Simulation and solar energy
Transports matériaux vers enfouissement
1,24
1,24
1,24
14,2
0,72
3,33
2,03
0,0284
0,68
0,227
0,0442
Adapté de Heat, at tube collector, one‐family house, for combined system/CH U
Donnée originale: 1,1334 MJ Perte du système de 13,34% par rapport au MJ de rendement (output) (2,na,1,1,1,na); Includes losses in the system
Perte de tension de 2% entre le réseau basse tension et la maison (voir kWh de ref pour la source)
Considérant un remplacement aux 10 ans approximativement
Lognormal
Lognormal
Lognormal
1 m²
T_waste*0,0212154 = 1,06 tkm
T_waste*(2,8+0,1+4) = 345 kgkm
(3,5,3,1,1,na); Plant data, warm water pipes
(3,5,3,1,3,na); Estimation for copper pipes
Poid total du sys (y compris les matériaux de tuyauterie)
Quantité de fluide caloporteur rejetée lors de l'entretien (remplacements) 2 fois
0,9*Nbr_m2_CollTubes*Nbre_chgmt_liq_calo/LifeSpanOutput_TubeColl = 4,03E‐5 kg
0,654*Nbr_m2_CollTubes*Nbre_chgmt_liq_calo/LifeSpanOutput_TubeColl = 2,93E‐5 kg
Voir onblet 2A.
Disposal, packaging cardboard, 19.6% water, to sanitary landfill/CH U
Disposal, polypropylene, 15.9% water, to sanitary landfill/CH U
Lognormal
1,1679 MJ
G312_Collecteurs solaires à tube
Disposal, inert material, 0% water, to sanitary landfill/CH U
Disposal, packaging cardboard, 19.6% water, to sanitary landfill/CH U
Disposal, municipal solid waste, 22.9% water, to sanitary landfill/CH U
Disposal, glass, 0% water, to inert material landfill/CH U
Disposal, hazardous waste, 25% water, to hazardous waste incineration/CH U
1,3
1,3
1,3
Masse composant le produit qui sera livré (voir P312)
Adapté de Heat, at tube collector, one‐family house, for combined system/CH U (pour un système de 10,5 m ²) HYP: la qté de tuyauterie nécessaire est linéaire en fonction de la surface des panneaux.
Remplace Disposal, building, mineral wool, to sorting plant/CH U (éviter double comptage transport)
Incinération remplacée par enfouissement (Qc) ‐ Packaging wastes
pour 1 m² de panneau (tiré de Evacuated tube collector, at plant/GB/I U)
0 Transport des métaux vers recycleurs
Remplace Disposal, building, glass sheet, to sorting plant/CH U
Remplace Disposal, building, mineral wool, to sorting plant/CH U
Incinération des déchets dangereux conservée.
Quantité de fluide caloporteur rejetée en fin de vie du système. Basé sur Evacuated tube collector, at plant (pour 1m²)
Amount
Amount
Undefined
0
Lognormal
Lognormal
Lognormal
1,24
1,24
1,24
Amount
Voir onblet 1A.
Annexe C
13/19
2C. Solaire thermique chauffe‐air (collecteurs à air vitrés)
No
Nom
Processus ecoinvent
2C. Solaire thermique chauffe‐air (analyse de contribution)
P11_Capteur chauffe‐air ESOLAIR 2.0 (production et transport des composantes vers P12_Sys. de ventilation (distribution de l'air : conduites, filtre (à l'entrée), ventilateur (à la sortie))
P13_Contrôleur différenciel et filage (modélisé à partir d'une donnée générique pour sys. ventilation) I101_Système de captage solaire à air
E11_Système solaire thermique à collecteurs chauffe‐air (estimation de l'utilisation 2000h/an)
G11_Capteur chauffe‐air ESOLAIR 2.0
G12_Système de ventilation
G13_Controleur
No
Nom
Processus ecoinvent
P11_Capteur chauffe‐air ESOLAIR 2.0 (production et transport des composantes vers l'assemblage)
Transport, transoceanic freight ship/OCE U
Sanitary ceramics, at regional storage/CH U
Solar glass, low‐iron, at regional storage/RER U
Rock wool, at plant/CH U
Steel, converter, chromium steel 18/8, at plant/RER U
Silicon, solar grade, modified Siemens process, at plant/RER U
Glass fibre, at plant/RER U
Transport, transoceanic freight ship/OCE U
Steel, converter, low‐alloyed, at plant/RER U
Electricity, low voltage, at grid ‐ Qc U
Corrugated board, mixed fibre, single wall, at plant/CH U
P12_Sys. de ventilation (distribution de l'air : conduites, filtre (à l'entrée), ventilateur (à la sortie))
2,423 kg/p
Supply air inlet, steel/SS, DN 75, at plant/RER U
0,451 kg/p
Exhaust air valve, in‐wall housing, plastic/steel, DN 125, at plant/CH U
10,2 kg/p
Air distribution housing, steel, 120 m3/h, at plant/CH U
Overflow element, steel, approx. 40 m3/h, at plant/RER U
2,093 kg/m
Spiral‐seam duct, steel, DN 125, at plant/RER U
1,65 kg/m
Ventilation duct, steel, 100x50 mm, at plant/RER U
0,297 kg/p
Elbow 90°, steel, 100x50 mm, at plant/RER U
0,22 kg/p
Connection piece, steel, 100x50 mm, at plant/RER U
Flexible duct, aluminum/PET, DN of 125, at plant/RER U
7,37 kg/p
Silencer, steel, DN 125, at plant/CH U
Sealing tape, aluminum/PE, 50 mm wide, at plant/RER U
Ventilation equipment, decentralized, 180‐250 m3/h, at plant/RER U
2,31 kg/p
Exhaust air outlet, steel/aluminum, 85x365 mm, at plant/CH U
38,76 kg
Qté Unité
1 MJ
1/(Yield_collAir*3,6*LifeSpan_ESOLAIR) = 4,94E‐6 p
Yield_collAir = 1500 kWh/capteur‐année (3.6 MJ = 1 kWh)
Le sys comporte 2 capteurs; durée de vie estimée du sys = 37.5 ans
Energy
Phase Production
1/(Yield_collAir*Nbr_collAir*3,6*LifeSpan_systVent) = 1,85E‐6 p
Phase Production
1/(Yield_collAir*Nbr_collAir*3,6*LifeSpan_ESOLAIR) = 2,47E‐6
1/(Yield_collAir*3,6*LifeSpan_ESOLAIR) = 4,94E‐6
1
1/(Yield_collAir*3,6*LifeSpan_ESOLAIR) = 4,94E‐6
1/(Yield_collAir*Nbr_collAir*3,6*LifeSpan_systVent) = 1,85E‐6
1/(Yield_collAir*Nbr_collAir*3,6*LifeSpan_ESOLAIR) = 2,47E‐6
Phase Production
Hyp: le contrôleur a la même durée de vie que le système ESOLAIR
Phase Exploitation
p
p
MJ
p
p
p
Qté Unité
1p
2,8 kg
2,8*3277*1,852 = 1,7E4 kgkm
2,8*32 = 89,6 kgkm
0 kg
2,1+0,9 = 3 kg
(2,1+0,9)*1120 = 3,36E3 kgkm
24,9 kg
24,9*1864 = 4,64E4 kgkm
6,8 kg
6,8*550 = 3,74E3 kgkm
0,5 kg
0,5*1120 = 560 kgkm
16,3 kg
5*2*1,2/12 = 1
16,3*4 = 65,2
1,4
1,4*28,5 = 39,9
0,9
0,9*1500 = 1,35E3
0,9
0,9*11497*1,852 = 1,92E4
0,9*32 = 28,8
1,4
1,4*550 = 770
6
kg
kgkm
kg
kgkm
kg
kgkm
kg
kgkm
kgkm
kg
kgkm
kWh
3,68*2,62 = 9,64 kg
1
1
1
1
0
4
4
2
2
0
1
0
1
0
0
1
p
p
p
p
p
m
m
p
p
m
p
p
p
m
p
p
Distribution
Amount
Undefined
Undefined
Undefined
Undefined
Undefined
Undefined
Undefined
Undefined
Undefined
Undefined
Undefined
Undefined
Undefined
Undefined
Undefined
Undefined
Undefined
Undefined
Undefined
Undefined
Undefined
Undefined
Undefined
Undefined
Undefined
Lognormal
Amount
Undefined
Undefined
Undefined
Undefined
Undefined
Undefined
Undefined
Undefined
Undefined
Undefined
Undefined
Undefined
Undefined
Undefined
Undefined
40*T_ress_local/5 = 4E3 kgkm Undefined
SD²
Source: Favreau (2010)
pour l'absorbeur; grid mix Europe
3277 miles nautiques depuis l'Allemagne; 1.852 mile nautique/km
hypothèse: 20 km par camion jusqu'au port en Allemagne et 12 km du port de Mtl à MC2
oxydic ceramic, pour l'absorbeur (proportion non spécifié)
pour l'intérieur et le fond de l'échangeur; grid mix Am. du Nord
Depuis l'Ohio, USA : environ 1120 km
vitre; grid mix Am. du Nord
Depuis le Tennessee, USA : environ 1864 km
isolant; grid mix Am. du Nord
Depuis le Ontario (hyp : Toronto), Can : environ 550 km
Bandes de finition intérieur; grid mix Am. du Nord
Depuis l'Ohio, USA : environ 1120 km
Boitier; grid mix Am. du Nord
sur une surface de 5 x 10 pi (approx. 5 m² x 2 couches). The density of a solvent rich paint is about 1.2 g/cm3 Use: According to the directions for use the paint coverage is about 12‐15 m2 /l
Source: http://www.rivm.nl/bibliotheek/rapporten/320104008.pdf
Depuis Brossard : environ 4km
Collets; grid mix Am. du Nord
Depuis Beloeil : environ 28.5 km
joints d'étanchéité; grid mix Am. du Nord
Depuis les USA :hyp. 1500 km
Cale entre vitre et boitier; grid mix Am. du Nord
11497 miles nautiques depuis Hong Kong; 1.852 mile nautique/km
hypothèse: 20 km par camion jusqu'au port en Chine et 12 km du port de Mtl à MC2
Quincaillerie (Boulon, pop rivet, insert,ect.); grid mix Am. du Nord
Depuis le Ontario (hyp : Toronto), Can : environ 550 km
Total énergie de fabrication (assemblage) au Qc
Basé sur l'emballage des systèmes solaires à collecteurs plats. 3,68 kg carton/m² de panneau.
Taille d'un panneau ESOLAIR : 2,34m x 1,12m. Source: 1,2 http://mc2energie.com/fichiers/EFMK_1_3G_installation%20_fr_R4.pdf
Adapté de Ventilation system, decentralized, 6 x 120 m3/h, steel ducts, without GHE/CH/I , en fonction du système ESOLAIR 2.0 (source: Favreau, 2010)
Questionnaire, Data related to building considered
0 40kg. Estimé à partir de la masse des composantes retenus pour le système de ventilation ESOLAIR 20,739
P13_Contrôleur différenciel et filage (modélisé à partir d'une donnée générique pour sys. ventilation) Control and wiring, decentralized unit, at plant/RER U
I101_Système de captage solaire à air
E11_Système solaire thermique à collecteurs chauffe‐air (estimation de l'utilisation 2000h/an)
Annexe C
1p
6/6 = 1 p
1p
Amount
Undefined
Amount
T_ress_local*(58,8) = 2,94E4 kgkm Undefined
1 MJ
Energy
Importé de P12_Sys. de ventilation (distribution de l'air : conduites, filtre (à l'entrée), ventilateur (à la sortie)) pour STECA TR 0301U
Dimension réelle : 160 mm x 157 mm x 47 mm (boitier)
Actual Total weight: 350g
Adapté de Solar system, flat plate collector, one‐family house, hot water/CH/I U SWITZERLAND
Poids du sys (capteur seulement): 58.8 kg On présume que le système de ventilation doit être transporté également car on remplace du chauffage électrique
ESOLAIR 2.0 = 2.6 m² de surface de captage par capteur. Il est posé qu'étant donné la petite taille du système de 14/19
Paramètres locaux
Nb_filtres
LifeSpan_filtres
G11_Capteur chauffe‐air ESOLAIR 2.0
Disposal, glass, 0% water, to inert material landfill/CH U
Disposal, building, bulk iron (excluding reinforcement), to sorting plant/CH U
Disposal, exhaust air valve, in‐wall housing, plastic/steel, DN 125/CH U
Disposal, air distribution housing, steel, 120 m3/h/CH U
Disposal, overflow element, steel, approx. 40 m3/h/CH U
Disposal, flexible duct, aluminum/PET, DN of 125/CH U
Disposal, silencer, steel, DN 125/CH U
Disposal, air filter, in exhaust air valve/CH U
Disposal, sealing tape, aluminum/PE, 50 mm wide/CH U
Disposal, ventilation equipment, decentralized, 180‐250 m3/h/CH U
G13_Controleur
Disposal, control and wiring, decentralized unit/CH U
Disposal, electronics for control units/RER U
Annexe C
Nbr_collAir*(1,126/4,73) = 0,476 MJ
Nbr_collAir*120*37,5/0,98/LifeSpanOutput_CollAir = 0,0227 kWh
Nb_filtres/(Yield_collAir*Nbr_collAir*3,6*lifespan_filtres) = 4,63E‐5 p
Undefined
Includes losses in the system; Adapté de Panneau solaire à collecteur plat (12.3 m²) et donc on divise par 4.73 pou
Undefined
Selon la fiche technique de Fantech (FG series), Inline duct fan, Model FG6 mais la puissance réelle est de 60W (selon Éric Favreau)
60Wx2000h/an = 120 kWh/an/capteur (2000h = hyp tirée de l'exploitation du sys géothermique): Noter aussi que : 50% de la puissance contribue à chauffer l'air et 50% pousse l'air dans la conduite
Undefined
Considérant que le filtre est changé tous les deux ans.
1
2
unités
ans
1p
Amount
T_waste*(25,8+6,8+0,9) = 1,68E3 kgkm Undefined
T_waste*(2,8+3+0,5+1,4+1,4) = 455 kgkm Undefined
24,9+0,9 = 25,8 kg
6,8 kg
0,9 kg
1p
T_waste*0,040 *0 = 0 tkm
20
1
1
0
0
1
0
1
0
0
kg
p
p
p
m
p
p
p
m
p
1p
6/6 = 1 p
0,35 kg
Le métal est considéré recyclé (cut off). Seul son transport est inclus.
Verre, laine de verre, laine minérale et silicone, vers enfouissement
Métaux, vers recyclage
Undefined
Undefined
Undefined
Amount
Undefined
Undefined
Undefined
Undefined
Undefined
Undefined
Undefined
Undefined
Undefined
Undefined
Undefined
Les processus de traitement des rejets ont été modifiés pour remplacer l'incinération par l'enfouissement (fin de vie au Québec)
Le transport est enlevé pour éviter le double comptage, car les processus de traitement des rejets incluent du transport.
Calculé à partir de la masse des composantes retenues dans le système de ventilation (P12), qui ne sont pas déjà in
Amount
Undefined
Lognormal
0 Gestion en fin de vie non modifiée (tel quel ecoinvent) car la gestion au Québec n'est pas connue 1,3 Gestion en fin de vie non modifiée (tel quel ecoinvent) car la gestion au Québec n'est pas connue 15/19
Scénarios pour répondre à la demande en énergie thermique d'une résidence québécoise
No
Nom
Pour le détail des processus listés, voir les onglets jaunes précédents
Processus ecoinvent
1A. Géothermie eau‐eau + électricité
1 MJ
Energy
Il est présumé que 75% du MJ entrant (excluant l'énergie pour alimenter les électroménagers) va à chauffer l'air et 25% à chauffer l'eau. Le scénario de base de consommation d'énergie prend en compte les données de consommation énergétique de 2011 (tarif kWh de mars 2011) pour un ménage de 4 personnes occupant 150 m² (résidence unifamiliale construite après 1940) (source : OEE). Il prend en compte les caractéristique du parc immobilier du Qc (% de logements par année de construction) selon le recensement de 2006 (source : Stat Canada). Voir onglet "Calculs ‐demande résidence" pour les détails.
1) imputation sur base énergétique : 95% de l'énergie sortante sert à chauffer de l'air et 5% t à chauffer de l'eau; 2) 100% de la demande en chauffage peut être comblée par le système géo eau‐eau
1A.1 Géothermie eau‐eau , chauffage de l'air seulement
PourcentMJthGeo_toAir*(PourcentDemAir_GeothEau) = 0,95 MJ
Undefined
1A.2 Géothermie eau‐eau, chauffage de l'eau seulement
PourcentMJthGeo_toEau*PourcentDemEau_GeothEau = 0,007 MJ
Undefined
PourcentMJthGeo_toEau*(1‐PourcentDemEau_GeothEau) = 0,043 MJ
Undefined
1B. Géothermie eau‐air + électricité
1B.2 Géothermie eau‐air, chauffage de l'eau seulement
2A. Solaire thermique (eau chaude) à collecteurs plats + électricité
2A. Solaire thermique (eau chaude) à collecteurs plats (analyse de contribution)
2B. Solaire thermique (combiné) à tubes sous‐vide + électricité
2B.1 Solaire thermique (combiné) à tubes sous‐vide, chauffage de l'air seulement
1 MJ
Energy
Undefined
Energy
Même commentaire que 1A. Géothermie eau‐eau + électricité
Undefined
PourcentMJthGeo_toEau*PourcentDemEau_GeothAir = 0,007 MJ
Undefined
1 MJ
PourcentDemThMaison_toEau*PourcentDemEau_CollPlats = 0,127 MJ
Undefined
PourcentDemThMaison_toEau*(1‐PourcentDemEau_CollPlats) = 0,123 MJ
Undefined
Undefined
1 MJ
100% de la demande en chauffage peut être comblée par le système géo eau‐air
ici 95% des infrastructures du système géoth. eau‐air sont sollicitées (pour 0.95 MJ de l'UF)
14% de la demande en eau chaude peut être comblée par le système géo eau‐air
Ici, 5%x14% des infrastructures du système géoth. eau‐air sont sollicitées (pour 0.007 MJ de l'UF)
Il est présumé que le 86% restant d'énergie de chauffage de l'eau chaude provient du réseau HQ
Ici, 5%x86% des infrastructures du système auxiliaire sont sollicitées (pour 0.043 MJ de l'UF)
PourcentMJthGeo_toAir*PourcentDemAir_GeothAir = 0,95 MJ
PourcentMJthGeo_toEau*(1‐PourcentDemEau_GeothAir) = 0,043 MJ
1) idem
2) 14% de la demande en eau chaude peut être comblée par le système géo eau‐eau
1) idem
2) Il est présumé que le 86% restant d'énergie de chauffage de l'eau chaude provient du réseau HQ (auxiliaire = chauffe‐eau électrique)
Energy
Il est présumé que la balance d'énergie provient du réseau HQ
Le chauffe‐eau solaire est placé en série avec le chauffe‐eau électrique "classique" (qui n'est imputé à aucun des système décentralisé)
PourcentDemThMaison_toAir*PourcentDemAir_CollTubes = 0,102 MJ
Undefined
2B.2 Solaire thermique (combiné) à tubes sous‐vide, chauffage de l'eau seulement
PourcentDemThMaison_toEau*PourcentDemEau_CollTubes = 0,102 MJ
Undefined
PourcentDemThMaison_toEau*(1‐PourcentDemEau_CollTubes) = 0,148 MJ
PourcentDemThMaison_toAir*(1‐PourcentDemAir_CollTubes) = 0,648 MJ
Undefined
Undefined
1 MJ
PourcentDemThMaison_toAir*PourcentDemAir_CollAir = 0,118 MJ
PourcentDemThMaison_toAir*(1‐PourcentDemAir_CollAir) = 0,632 MJ
Energy
Undefined
Undefined
PourcentDemThMaison_toEau*1 = 0,25 MJ
Undefined
2C. Solaire thermique chauffe‐air + électricité
Annexe C
Qté Unité
1 MJ
PourcentDemThMaison_toEau = 0,25 MJ
Energy
Undefined
Undefined
Scénarios pour répondre à la demande en énergie thermique d'une résidence
16/19
Demande en énergie thermique d'une résidence québécoise moyenne ‐ Scénarios
Consommation d'énergie moyenne d'une habitation québécoise (sur 12 mois) ‐ données de mars 2011
4
Québec
variable
Unifamiliale
150 m²
électricité
Nombre d'occupant
Région
Année de construction
Type de rés.
Surface habitable
Sys. de chauffage
Année de construction de la résidence
1940
$
kWh
Chauffage
Électroménagers
Eau chaude
Total
2256,00
579,00
461,00
3296,00
Coût unitaire (mars 2011)
%
27279
7001
5574
39855
1950
kWh
20339
7001
5574
32914
$
1682,00
579,00
461,00
2722,00
68,4%
17,6%
14,0%
100,0%
%
61,8%
21,3%
16,9%
100,0%
$
1332,00
579,00
461,00
2372,00
1970
kWh
16106
7001
5574
28682
%
56,2%
24,4%
19,4%
100,0%
$
1352,00
579,00
461,00
2392,00
1980
kWh
16348
7001
5574
28924
%
56,5%
24,2%
19,3%
100,0%
$
1202,00
579,00
461,00
2242,00
1990
kWh
14534
7001
5574
27110
%
53,6%
25,8%
20,6%
100,0%
$
1202,00
579,00
461,00
2242,00
2000
kWh
14534
7001
5574
27110
%
53,6%
25,8%
20,6%
100,0%
$
1202,00
579,00
461,00
2242,00
2010
kWh
14534
7001
5574
27110
%
53,6%
25,8%
20,6%
100,0%
0,0827 $/kWh
Source:
http://coutsenergie.aee.gouv.qc.ca/comp_couts.asp
Parc immobilier résidentiel du Québec ‐ % des logements par année de construction (recensement 2006)
http://www.stat.gouv.qc.ca/regions/lequebec_20/logements_20/logperio20.htm
Total Avant 1981
100
100
65%
79%
Le Québec Montréal
Demande annuelle moyenne Chauffage
Eau chaude
Total
21241
5574
26816
Avant 1981
Part théorique de la demande annuelle
1981‐1985
%
8%
6%
Chauffage
Eau chaude
Total
16348
5574
21923
1981‐1985
79%
21%
100%
1986‐1990
1991‐1995
1996‐2000
2001‐2006
7%
3%
5%
2%
7%
4%
9%
6%
kWh
14534
5574
20109
1986‐1990
%
75%
25%
100%
14534
5574
20109
1991‐1995
72%
28%
100%
14534
5574
20109
1996‐2000
72%
28%
100%
72%
28%
100%
Moyenne
100%
100%
kWh
19080
5580
24660
14534
5574
20109
2001‐2006
127 kWh/m² (MAX)
(MIN)
88777,43652
72%
28%
100%
75%
25%
selon http://www.ges‐int.com/fr/outi/enernet/histoire/utilisa.htm
72,5 kWh/m² (MIN)
10875 kWh/an pour 150 m²
74%
26%
100%
7125 kWh/an (MAX) selon HQ (http://www.hydroquebec.com/mieuxconsommer/outils‐calcul/eauchaude.html)
Capacité des systèmes à satisfaire la demande globale de la résidence
Année de publication des données
Scénarios
Système
Référence
Électricité
Géothermie eau‐eau
Géothermie eau‐eau (désurchauffeur)
Géothermie eau‐air (désurchauffeur)
Solaire th. à collecteurs plats (eau chaude)
Solaire th. à tubes sous‐vide (combiné)
1A
1B
2A
2B
2C
‐
2002
20000
20000
81%
3234
13%
10,76391042 ft²
1 kWh =
3,6 MJ
5207
3000
Eau chaude
Chauffage
Eau chaude
100%
100%
0%
0%
100%
14%
0%
86%
100%
14%
0%
86%
49%
21%
12%
3,60E+06
291060
468597
405000
Balance électrique
Chauffage
81%
2002
2009
1 m² =
%
2002
2002
Solaire th. chauffe‐air
% de la demande
Output (kWh/an)
2011
MJ
MJ
MJ
MJ
0%
51%
100%
14%
41%
86%
59%
16%
0%
84%
100%
Flux de référence (UF1)
2,78E‐07 p/MJ
3,44E‐06 p/MJ
2,13E‐06 p/MJ
2,47E‐06 p/MJ
Source/commentaire
rapport ecoinvent Selon la quantité d’eau
rapport ecoinvent. Selon la quantité d
eau chaude utilisée, un désurchauffeur peut fournir de 30 à 60 % de l
chaude utilisée un désurchauffeur peut fournir de 30 à 60 % de l’eau
eau chaude consommée dans une chaude consommée dans une
maison ordinaire.
rapport ecoinvent.Selon la quantité d’eau chaude utilisée, un désurchauffeur peut fournir de 30 à 60 % de l’eau chaude consommée dans une maison ordinaire.
rapport ecoinvent: quantité d'énergie fourni par le système sur 25 ans ; il est présumé que 100% de la chaleur fournie va à chauffer l'eau chaude sanitaire et 0% à chauffer l'air (contexte nord‐américain). Un tel système ne semble pas justifier l'installation d'un plancher radiant pour rapport ecoinvent. Il est présumé que l'installation du plancher radiant est justifiée par le capacité du sys à chauffer l'air (questionable!!, sys semble peu réaliste réaliste: quel scénario préconiser pour le Qc/Canada)
Système à 2 capteurs ; 1500 kWh de chauffage/capteur‐an (moyenne pour le ESOLAIR 2.0) ; orientation sud à 60 degrés
194166
468720
405000
Output/an
Solaire à air
Géothermie
Solaire à coll. plats
Solaire à coll. tubes
Annexe C
10800
72000
11642
18744
MJ/an
MJ/an
MJ/an
MJ/an
Demande en énergie thermique d'une résidence : données techniques
17/19
Climatisation ‐ Données technique et modélisation
Climatiseur mural
(Inventaire)
http://hal.archives‐ouvertes.fr/docs/00/50/14/80/PDF/These_grignon_masse.pdf
(25 sept 2012)
Consommation électrique
Tableau de la Base de données complètee sur la consommation d’énergie, Secteur résidentiel, Québec.
Tableau 4 : Consommation d’énergie secondaire et émissions de GES pour la climatisation par type de climatiseur. [Page consultée le 25 septembre 2012
http://oee.nrcan.gc.ca/organisme/statistiques/bnce/apd/tableauxevolution2/res_qc_4_f_4.cfm?attr=0
(voir tableau reproduit à droite)
(consulté 25 sept 2012)
(OEÉ, 2009)
25,7 MJ/m².an
150 m² 3855 MJ/an
Maison de référence
(OEÉ en 2009)
Puisqu'il n'existe pas de données génériques sur les climatiseurs dans la banque de données ecoinvent, les informations provenant d'une étude publiée ont été utilisées
Grignon‐Masse (2010) http://hal.archives‐ouvertes.fr/docs/00/50/14/80/PDF/These_grignon_masse.pdf
25 sept.
Climatiseurs individuels de 3,5 kW (18000 BTU). Normalement, un climatiseur de 18 000 BTU permet de climatiser une surface de 35 m² à 50 m²
Source : http://www.specialistes‐climatisation.com/climatisation.html
Durée de vie de 12 ans
3 climatiseurs ont donc été considérés pour la maison de 150 m²
Matériaux:
Durée de vie
Autres sources pour la durée de vie:
15 ans
http://www.master.ca/fr/consommateurs/info_confo/climatisation101.sn
h //
/f /
/i f
f / li
i i 101
12 à 15 ans
bon appareils http://www.climatisation‐chauffage‐laval.com/questions%20sur%20les%20mini‐split.html
qque années
si mal installé idem
10 ans
En général, le http://oee.nrcan.gc.ca/node/15086
ou
http://publications.gc.ca/collections/Collection/M91‐23‐7‐2003F.pdf
Quantité initiale de liquide Fuites de frigorigène:
Nom
Processus ecoinvent
1A. Geothermie liq.‐eau + Electricité (chauffage et clim d'une résidence moyenne)
Operation climatiseur _ 1 an
1B. Geothermie liq.‐air + Electricité (chauffage et clim d'une résidence moyenne)
E01_Système géothermique eau‐air (climatisation directe)
2A. Sol. therm coll. plats + Electricité (chauffage et clim d'une résidence moyenne)
2B. Sol. therm tubes sous vide + Electricité (chauffage et clim d'une résidence moyenne)
2B. Solaire thermique (combiné) à tubes sous‐vide + électricité
Annexe C
0,8 kg
4% annuellement
Qté Unité
1p
Consom_residence = 2,47E4 kWh
1 an
1p
1p
Climatisation_residence = 3,86E3 MJ
1p
1 an
Voir onglet 1B pour le détail de ce processus
1 an
1p
1p
1 an
1p
Climatisation ‐ Données techniques et modélisation
18/19
1p
2C. Sol. therm chauffe air + Electricité (chauffage et clim d'une résidence moyenne)
2C. Solaire thermique chauffe‐air + électricité *corrigé*
1p
1p
Ref 100% electrique (chauffage et clim d'une résidence moyenne)
1 an
1p
1p
Electricity, low voltage, at grid ‐ Qc U
Climatiseur 18000 BTU (3,5kW)
1 an
Climatisation_residence = 3,86E3 MJ
Nb_climatiseurs/12 = 0,25 p
Production du climatiseur + consommation électrique + fuites de réfrigérant. Fin de vie exclue par manque de données.
3 climatiseurs 18000 BTU, 12 ans durée de vie
Emissions à l'air
Ethane, pentafluoro‐, HFC‐125
Methane, difluoro‐, HFC‐32
1p
Climatiseur 18000 BTU (3,5kW)
Polyethylene, HDPE, granulate, at plant/RER U
Steel, converter, low‐alloyed, at plant/RER U
Electronics for control units/RER U
Annexe C
Nb_climatiseurs*0,8*,5* kg
Nb_climatiseurs*0,8*,5* kg
8,6
19,8
10,5
1,5
0,8
kg
kg
kg
kg
kg
0,8 kg de réfrigérant R410A) dans appareil. 50% R32, 50% R125 (http://www.ableairinc.com/html/r22___r410.html)
Données tirées de Grignon‐Masse (2010)
Proxy pour R410 (Grignon‐Masse, 2010)
Climatisation ‐ Données techniques et modélisation
19/19
Annexe D : Évaluation de la qualité des données d’inventaire D.1 Critères d’évaluation de la qualité des données Le Tableau D‐1 présente les critères de qualification des données utilisés. Ces critères concernent la fiabilité et la représentativité des données. Il est à noter que cette étude est simplifiée dans l’objectif de ne pas alourdir le processus d’évaluation des impacts du cycle de vie, mais représente une excellente vue d’ensemble du type de données d’inventaire collectées. Tableau D‐1 : Critères de qualification des données (quantités et processus) Pointages Critères de qualification de la fiabilité des données (quantités) 1 Données vérifiées mesurées ou calculées sur le terrain ‐ Cette donnée remplit le critère « fiabilité/précision » requis pour le cas à l’étude 2 Données vérifiées, en partie issues d’hypothèses ou Données non vérifiées issues de mesures (documents fournis par le mandataire ou littérature) – cette donnée est jugée suffisamment précise/fiable par l’équipe d’analystes pour le cas à l’étude 3 Données non vérifiées, en partie issues d’hypothèses ou Estimation de qualité (effectuée par un expert) – cette donnée est jugée utilisable par l’équipe d’analystes, mais sa fiabilité/précision pourrait être améliorée 4 Données estimées de façon grossière ‐ Cette donnée ne remplit pas le critère « fiabilité/précision » requis pour le cas à l’étude Pointages Critères de qualification de la représentativité des données (processus) 1 Données de terrain (du cadre à l’étude), de laboratoire ‐ Cette donnée remplit le critère « représentativité » requis pour le cas à l’étude 2 Bonne représentativité géographique et/ou technologique du processus sélectionné – cette donnée est jugée suffisamment représentative par l’équipe d’analystes pour le cas à l’étude 3 Données relatives au même procédé ou matériau, mais se référant à une technologie différente (ex. : processus représentatif disponible dans la banque ecoinvent) – Cette donnée est jugée utilisable par l’équipe d’analystes, mais sa représentativité pourrait être améliorée 4 Représentativité géographique et/ou technologique inadéquate. La donnée recherchée n’est pas facilement accessible, utilisation d’un autre processus comme approximation ‐ Cette donnée ne remplit pas le critère « représentativité » requis pour le cas à l’étude D.2 Résultats – analyse de qualité des données Le Tableau D‐3 présente un résumé de l’évaluation de la qualité des données pour tous les systèmes de production décentralisée d’énergie thermique à petite échelle, par MJ produit. La qualité des données « fiabilité » fait référence à la quantification des flux (matière et énergie, distances de transport, quantités de rejets). La qualité des données « représentativité » fait plutôt référence à la validité géographique et technologique et la complétude des modules de données (processus) génériques sélectionnés. Enfin, la contribution potentielle à l’impact réfère à l’influence du processus ou du paramètre évalué sur les résultats (établit sur sa contribution moyenne aux différentes catégories de dommage à l’étude). Pour simplifier la lecture, un code de couleur a été ajouté et est présenté au Tableau D‐2. Tableau D‐2 : Critères de contribution et de qualité des données Contribution Qualité 0‐5% Contribution potentiellement faible ou négligeable 1 Remplit le critère pour le cas à l’étude 6‐10% Contribution potentiellement influente 2 Jugée suffisamment représentative 11‐50% Forte contribution potentielle 3 Jugée utilisable, mais pouvant être améliorée 51‐100% Très forte contribution potentielle 4 Ne remplit pas le critère pour le cas à l’étude Rappelons que de manière générale, une note de « 1 » correspond à la meilleure évaluation possible, alors qu'une note de « 4 » correspond à une donnée qui devrait être améliorée afin de remplir les différents critères de qualité. Ainsi, les processus pour lesquels la qualité des données est considérée comme étant limitée ou insuffisante sont surlignées en rouge (note « 4 ») et les processus pouvant être améliorés sont en orangé (note « 3 »). En ce qui a trait à la contribution, une plage de valeurs est présentée. Elle indique la contribution minimale et maximale du processus évalué en fonction des quatre catégories de dommages et des deux catégories d’impacts évaluées. La contribution globale du processus évalué (couleur de la case) a été établie en fonction de sa contribution maximale, tout indicateur confondu. Il est à noter que lorsque la contribution globale d’un processus ou d’une étape du cycle de vie changeait de catégorie uniquement à cause d’un indicateur, celui‐ci a été identifié au Tableau D‐
3. Fiabilité Sur le plan de la fiabilité, la majorité des processus liés aux systèmes géothermiques ont été jugés suffisamment précis (notés « 2 »), car les quantités ont été adaptées au contexte québécois. Pour l’étape d’exploitation et la production du désurchauffeur les flux proviennent des processus génériques qui ont été mis à l’échelle et sont donc jugées un peu moins fiables (note de « 3 »). Pour ce qui est des systèmes solaires, les quantités employées proviennent directement des données génériques suisses (sauf pour les distances de transport qui ont toujours été adaptées), ce qui a mené à une évaluation un peu moins fiable (note de « 3 »), mais toujours utilisable dans le cas à l’étude. Seul le système solaire chauffe‐air est considéré plus fiable, notamment avec des données spécifiquement collectées auprès d’un distributeur québécois (ce qui a mené à des notes de « 1 » et « 2 »). Représentativité Le choix des processus pour modéliser les systèmes géothermiques ont généralement été jugés applicables au Québec, puisque adaptés à partir d’informations provenant des fournisseurs locaux (notés « 2 ») ou à partir de données européennes posées applicables au contexte québécois (notés « 3 »). La gestion de fin de vie a majoritairement été jugée représentative (noté « 3 », car une adaptation a été effectuée pour remplacer l’incinération par l’enfouissement), mais pouvant être améliorée, puisqu’elle repose sur des processus d’enfouissement génériques européens qui ne sont pas entièrement adaptés au contexte technologique québécois. Seul le cas du traitement des fluides caloporteurs en usine de traitement municipale a une applicabilité au contexte local qui est inconnue et a été noté « 4 ». En ce qui a trait aux systèmes solaires thermiques à circulation de fluides, les processus génériques suisses ont été employés et posés représentatifs des systèmes vendus au Québec, mais ces données pourraient certainement être améliorées (d’où la note de « 3 »). Pour le système solaire chauffe‐air, il a été entièrement modélisé par le CIRAIG, à partir de données génériques jugées applicables au Québec (noté « 2 »). Le commentaire sur la représentativité des processus de fin de vie des systèmes géothermique s’applique également pour les systèmes solaires. Tableau D‐3 : Contribution des processus et qualité des données des systèmes de production décentralisée d’énergie thermique à petite échelle, par MJ produit Contribution à l’impact global du système
Étape du cycle de vie / Processus
Qualité
Fiabilité
(Quantité)
Représentativité (Processus)
100%
Production
8‐40%
2
2
Installation
2‐37%
2
2
Exploitation (1 seul processus)
21‐89%
3
3
0‐4%
2
3
Production
100%
Boucle souterraine verticale
8‐47%
2
2
Pompe à chaleur liquide‐eau
14‐61%
2
2
Planchers radiants
30‐53%
2
3
1‐1%
3
3
Réservoir à eau chaude
Installation
100%
Système boucle‐pompe
43‐78%
2
2
Planchers radiants
22‐57%
3
3
0‐0,2%
2
2
100%
3‐83%
2
4
Planchers radiants
17‐97%
2
3
0‐1,6%
2
3
seul QÉ > 45%
seul CC > 46%
Seul QÉ > 33%
100%
Production
12‐46%
2
2
Installation
1‐33%
2
2
28‐88%
3
3
0‐4%
2
3
2
2
Production
100%
5‐57%
Pompe à chaleur liquide‐air
17‐43%
2
2
Système ventilation air pulsé
25‐64%
2
3
1‐1%
3
3
Installation
100%
0‐1%
2
2
98‐100%
3
3
0,1‐0,4%
2
2
Système ventilation air pulsé
seul EA > 33%
100%
0‐47%
2
3
Pompe à chaleur liquide‐air
37‐99%
2
3
Système de ventiliation air pulsé
1‐35%
2
3
0‐21%
2
3
Seul EA > 2 %
Tableau D‐3 (suite) Contribution à l’impact global du système
2A. Solaire thermique à collecteur plats
Qualité
Fiabilité
(Quantité)
Représentativité (processus)
100%
Production
32‐80%
3
3
Installation (1 seul processus)
5‐17%
3
3
6‐47%
3
3
0‐16%
3
3
Production
Réservoir eau chaude et échangeur chaleur
33‐60%
3
3
Collecteur plat solaire
37‐66%
3
3
Pompe à eau
1‐2%
3
3
Réservoir d'expansion
1‐1%
3
3
100%
6‐77%
3
3
Collecteur plat solaire
22‐94%
3
4
Pompe à eau
0‐1%
3
3
0‐2%
3
3
Production
38‐85%
3
3
5‐15%
3
3
3‐40%
3
3
1‐16%
3
3
30‐52%
3
3
Pompe à eau
0‐1%
3
3
0‐1%
3
3
Production
seul EA > 2%
100%
Système à tubes sous‐vide 28‐54%
3
3
Planchers radiants
8‐21%
3
3
Installation
Seul QÉ > 38 %
100%
Installation
seul EA > 1%
100%
seul EA> 45%
100%
3
3
Planchers radiants
23‐66%
3
3
100%
10‐33%
3
3
3
3
Pompe à eau
0‐0,1%
3
3
1‐27%
3
3
Planchers radiants
4‐46%
3
3
Seul EA > 31%
Tableau D‐3 (suite et fin) Contribution à l’impact global du système
Qualité
Fiabilité
(Quantité)
Représentativité (processus)
27‐76%
2
2
Installation (1 seul processus)
2‐17%
1
2
11‐70%
1
1
0‐0,4%
2
3
2C. Solaire thermique chauffe‐air
100%
Production
Production
Seul QÉ > 26%
100%
Capteur chauffe‐air ESOLAIR
43‐82%
1
2
Système de ventilation
10‐49%
3
2
Contrôleur différentiel
3‐8%
3
3
100%
Capteur chauffe‐air ESOLAIR
37‐84%
1
2
Système de ventilation
6‐11%
3
3
Contrôleur différentiel
9‐52%
3
3
seul CC > 44%
Annexe E : Résultats bruts Profil ‐ Système de chauffage électrique de référence (MJ)
Résumé des résultats ‐ chauffage air et eau (/MJ):
Production Distribution Utilisation (composante (composante (consommati
s)
s)
n électrique) Fin
n électrique)
Fin de vie
de vie
5,06E‐10
2,07E‐11
8,16E‐09
3,55E‐13
1,77E‐04
7,97E‐06
2,42E‐02
1,01E‐06
4,55E‐04
1,83E‐05
6,51E‐03
3,03E‐07
7,24E‐03
2,97E‐04
1,41E‐01
4,39E‐06
2,04E‐06
1,31E‐07
3,86E‐05
2,05E‐09
1,36E‐08
1,06E‐09
1,16E‐07
5,86E‐10
Damage category
Damage
category
Human health
Ecosystem quality
Climate change
Resources
Aquatic acidification
Aquatic eutrophication
Unit
Total
DALY
8,68E‐09
PDF*m2*yr
2,44E‐02
kg CO2 eq
6,98E‐03
MJ primary
1,49E‐01
kg SO2 eq
4,08E‐05
kg PO4 P‐lim
1,31E‐07
SH
Q
QÉ
CC
R
AA
EA
Utilisation Production Distribution (consommati Fin de vie des des on des composantes composantes électrique) composantes
6%
0,2%
94%
0,0%
%
0,0%
99%
0,0%
1%
7%
0,3%
93%
0,0%
5%
0,2%
95%
0,0%
5%
0,3%
95%
0,0%
10%
0,8%
88%
0,4%
Dommages
100%
Impacts
80%
60%
40%
MIN
MAX
Annexe E
1%
10%
0%
1%
88%
99%
20%
0%
total
100,00%
00,00%
100,00%
100,00%
100,00%
100,00%
100,00%
SH
QÉ
CC
R
AA
Production des composantes
Distribution des composantes
Utilisation (consommation électrique)
Fin de vie des composantes
EA
0%
0%
Profil ‐ système de chauffage électrique de référence (MJ)
1/26
Profil ‐ kWh d'électricité du réseau d'Hydro‐Québec
Résumé des résultats (/kWh):
Damage category
Unit
Human health
DALY
Ecosystem quality
pertes
Total
2,94E‐08
PDF*m2*yr
8,72E‐02
1,01
1,055
Transmissi
Production et Production
et Transmissi on ‐ on ‐
importation on ‐ haute moyenne Distributio
tension
(grid mix)
tension
n
1,09E‐08
1,94E‐03
5,26E‐10
1,78E‐04
2,07E‐09
1,17E‐02
1,58E‐08
Contribution
1‐Particules, SO2 et NOx issues de la production d'elec au charbon et de la production de Cu pour les câbles
2‐ Arsenic des poteaux
7,34E‐02
1‐ Cu, Cr du lessivage du traitement des poteaux
2‐ Al de la production de Cu pour la production des câbles de distribution
2
Al de la production de Cu pour la production des câbles de distribution
3‐ Cu, Cr emis par le réseau de transmission
Climate change
kg CO2 eq
2,34E‐02
1,26E‐02
1,37E‐03
5,19E‐03
4,28E‐03
Resources
MJ primary
5,09E‐01
4,29E‐01
7,38E‐03
9,29E‐03
6,27E‐02
1‐ Production d'électricité à partir de charbon, gaz naturel, industrial gas…
2‐ SF6 dans la transmission et production des métaux des infrastructures dans la distribution
1‐ Extraction d'uranium pour la production nucléaire
2‐ Extraction de charbon pour la prod electrique à partir de charbon
kg SO2 eq
1,39E‐04
4,49E‐05
2,57E‐06
1,10E‐05
8,04E‐05
1‐ SO2 de la combustion de charbon et la production de cuivre
2‐Nox de la combustionde charbon pour la prod d'electricité
kg PO4 P‐lim
4,16E‐07
2,60E‐07
1,13E‐08
2,13E‐08
1,23E‐07
1‐ DCO de l'extraction de pétrole pour la production d'electricité
Dommages
100%
SH
QÉ
CC
R
AA
EA
Production et Transmissi Transmission ‐
d
(grid mix)
tension
tension
n
37%
2%
7%
54%
2%
0%
13%
84%
54%
6%
22%
18%
84%
1%
2%
12%
32%
2%
8%
58%
63%
3%
5%
30%
80%
total
100,00%
100,00%
100,00%
100,00%
100,00%
100,00%
60%
40%
20%
0%
SH
MIN
MAX
Annexe E
2%
84%
0%
6%
2%
22%
12%
84%
Impacts
QÉ
CC
R
AA
Distribution
Profil ‐ kWh d'électricité du réseau d'Hydro‐Québec
EA
2/26
Profil ‐ kWh d'électricité du réseau d'Hydro‐Québec, vérification avec la méthode ReCiPe
Vérification de la contribution de l'étape de distribution à l'indicateur Ecosystem
Résumé des résultats (/kWh):
Damage category
pertes
Unit
Total
1,01
1,055
Transmissi
Production et Transmissi on ‐ importation on ‐ haute moyenne Distributio
tension
n
tension
(grid mix)
Dommages, Méthode ReCiPe
100%
80%
60%
Human health
DALY
6,42E‐08
2,88E‐08
3,49E‐09
7,79E‐09
2,42E‐08
Ecosystem
species*yr
2,76E‐10
1,63E‐10
1,80E‐11
3,47E‐11
6,01E‐11
40%
20%
0%
Santé humaine
Resources
Santé humaine
Ecosystème
Ressource
MIN
MAX
Annexe E
$
7,05E‐02
4,23E‐02
2,50E‐03
Production et Transmissi Transmission ‐
tension
(grid mix)
tension
n
45%
5%
12%
38%
59%
7%
13%
22%
60%
4%
5%
32%
45%
60%
4%
7%
5%
13%
3,25E‐03
2,24E‐02
total
100,00%
100 00%
100,00%
100,00%
22%
38%
Profil ‐ kWh d'électricité du réseau HQ (ReCiPE)
Ecosystème
Ressource
Distribution
Selon la méthode ReCiPe, l'étape de distribution ne ressort pas dans l'indicateur "Ecosystèmes", comme c'est le cas avec la méthode IMPACT 2002+.
Bien que le réseau de distribution et de transmission moyenne tension soit un fort contributeur à la catégorie
moyenne tension soit un fort contributeur à la catégorie d'impact "Terrestrial ecotoxicity" à cause des métaux, l'agrégation en dommage ne fait pas particulièrement ressortir cette étape du cycle de vie.
3/26
Profil ‐ Systèmes de production décentralisé d'énergie thermique, par MJ
1 MJ 1A. Géothermie eau‐eau (analyse de contribution) (of project autoproduction)
Calculation: Analyze
Results: Impact assessment
Product: 1 MJ 1A. Géothermie eau‐eau (analyse de contribution) (of project autoproduction)
Method: IMPACT 2002+ (autoprod) V2.05 / IMPACT 2002+
Indicator: Damage assessment
Unit:
Unit: %
Skip categories: Never
Exclude infrastructure processe No
Exclude long‐term emissions: No
Per impact category: No
Sorted on item: Damage category
Sort order: Ascending
nts
G32_Planchers radian
G40_Réservoir à eau u chaude
G02_Pompe à chaleu
ur eau‐
eau
8,01E‐13 2,15E‐09 1,63E‐12 2,54E‐13
3,09E‐07 0,006219 6,11E‐07 7,69E‐07
7,10E‐07 0,002794 0,000173 0,00E+00
1 15E 05 0,036857
1,15E‐05
0 036857 2,40E‐05
2 40E 05
0
5,06E‐09 1,02E‐05 1,17E‐08 0,00E+00
4,12E‐11 3,06E‐08 1,03E‐10 0,00E+00
4,08E‐11
1,30E‐05
3,58E‐05
6 82E 04
6,82E‐04
2,49E‐07
2,27E‐09
3,93E‐14
7,03E‐08
3,41E‐08
5 19E 07
5,19E‐07
2,36E‐10
3,81E‐11
E02_Système géothermique eau‐eaau
G10_Boucle souterraaine verticale en circuit fermé_obturation
0 2,13E‐10 6,98E‐10 6,03E‐10 2,15E‐11 8,93E‐10 2,52E‐10
0 4,59E‐05 0,000344 0,000168 7,99E‐06 7,25E‐05 9,69E‐05
0 0,000231 0,000462 0,000815 1,59E‐05 0,000468 0,000223
0 0,007417
0 007417 0
0,006531
006531 0,012143
0 012143 0
0,000261
000261 0,00714
0 00714 0
0,003617
003617
0 1,34E‐06 3,41E‐06 3,67E‐06 7,91E‐08 4,50E‐06 1,59E‐06
0 2,79E‐08 8,37E‐09 2,24E‐08 3,95E‐10 4,18E‐08 1,29E‐08
I32_Planchers radian
nts
I00_Système boucle‐‐
pompe
P32_Planchers radian
nts ‐ distribution de la chaaleur
P22_Pompe à chaleu
ur eau‐
eau
Unit
Total
DALY
4,88E‐09
PDF*m2*yr 6,97E‐03
kg CO2 eq 5,22E‐03
MJ primary 7,47E‐02
MJ primary
7 47E 02
kg SO2 eq 2,51E‐05
kg PO4 P‐lim 1,47E‐07
P10_Boucle souterraaine verticale en circuit feermé
Damage category
Human health
Ecosystem quality
Climate change
Resources
1A. Géothermie eau‐‐eau (analyse de contributtion)
Répartition des impacts par étapes du CV
SH
QÉ
CC
R
AA
EA
Productio Distributi Utilisatio
n
on
n
Fin de vie
32%
23%
44%
1%
8%
2%
89%
0%
29%
13%
54%
4%
35%
14%
49%
1%
Production DistributionUtilisation Fin de vie
34%
24%
41%
1%
40%
37%
21%
2%
100%
100%
100%
100%
100%
100%
1 MJ 1B. Géothermie eau‐air (analyse de contribution) (of project autoproduction)
Product: 1 MJ 1B. Géothermie eau‐air (analyse de contribution) (of project autoproduction)
Unit: %
Annexe E
n à air pulsé
1,04E‐12
1,94E‐07
1
94E 07
1,52E‐06
1,08E‐05
4,37E‐09
4,15E‐11
E01_Système géothermiquee eau‐air (climatisation directte)
8,01E‐13 2,41E‐09 2,54E‐13 1,63E‐12
3,09E‐07
3
09E 07 0
0,006935
006935 7,69E‐07
7 69E 07 6,11E‐07
6 11E 07
7,10E‐07 0,003014 0,00E+00 0,000173
1,15E‐05 0,041584 0,00E+00 2,40E‐05
5,06E‐09 1,15E‐05 0,00E+00 1,17E‐08
4,12E‐11 3,53E‐08 0,00E+00 1,03E‐10
I40_Réservoir à eau chaudee
I00_Système boucle‐pompee
2,13E‐12 8,93E‐10
8,21E‐07
8
21E 07 7,25E‐05
7 25E 05
1,89E‐06 0,000468
3,06E‐05 0,00714
1,34E‐08 4,50E‐06
1,09E‐10 4,18E‐08
G01_Pompe à chaleur eau‐a
‐air
0 2,13E‐10 6,98E‐10 7,05E‐10 2,15E‐11
0 4,59E‐05
4 59E 05 0,000344
0 000344 0
0,000515
000515 7,99E‐06
7 99E 06
0 0,000231 0,000462 0,000482 1,59E‐05
0 0,007417 0,006531 0,008001 0,000261
0 1,34E‐06 3,41E‐06 8,58E‐06 7,91E‐08
0 2,79E‐08 8,37E‐09 1,22E‐08 3,95E‐10
n à I31_Système de ventilation air pulsé
P40_Réservoir à eau chaudee, 60 gallons
n à P31_Système de ventilation
air pulsée
P21_Pompe à chaleur eau‐aair (climatisation directe)
Unit
Total
DALY
4,95E‐09
PDF*m2*yr 0,007923
0 007923
kg CO2 eq
0,00485
MJ primary 0,071012
kg SO2 eq 2,94E‐05
Damage category
Human health
Ecosystem quality
Ecosystem quality
Climate change
Resources
Profil ‐ Systèmes de production décentralisée d'énergie thermique
G40_Rése
rvoir à eau chaude
3,93E‐14
7 03E 08
7,03E‐08
3,41E‐08
5,19E‐07
2,36E‐10
3,81E‐11
SH
QÉ
CC
R
AA
EA
n
on
n
Fin de vie
33%
18%
49%
0%
12%
1%
88%
0%
25%
10%
62%
4%
31%
10%
59%
0%
46%
15%
39%
0%
39%
33%
28%
0%
100%
100%
100%
100%
100%
100%
4/26
1 MJ 2A. Solaire thermique (eau chaude) à collecteurs plats (analyse de contribution) (of project autoproduction)
Product: 1 MJ 2A. Solaire thermique (eau chaude) à collecteurs plats (analyse de contribution) (of project autoproduction)
Unit: %
Sorted on item: Sort order: Damage category
Ascending
P211_Collecteur sollaire plat
P220_Pompe à eau 4
40W
P230_Réservoir d'exxpansion
I201_Système solairre termique (collecteurrs plats)
E21_Système solairee ude) à thermique (eau chau
collecteurs plats
u chaude
G40_Réservoir à eau
G211_Collecteur sollaire plat (prod eau chaude)
G230_Réservoir d'exxpansion
Unit
Total
DALY
1,19E‐08
PDF*m2*yr 6,54E‐03
kg CO2 eq 8,36E‐03
MJ primary
kg SO2 eq 5,46E‐05
P40_Réservoir à eau
u chaude, 60 gallons
Damage category
Human health
Ecosystem quality
Climate change
Resources
2A. Solaire thermiqu
ue (eau chaude) à collecteurrs plats (analyse de contribu
ution)
0,00E+00
0,00E+00
0,00E+00
0,00E+00
0
0
5,33E‐09
1,98E‐03
3,93E‐03
6,45E‐02
6,45E
02
1,96E‐05
9,76E‐08
3,95E‐09
1,99E‐03
2,44E‐03
3,97E‐02
3,97E
02
2,11E‐05
1,98E‐07
1,71E‐10
8,71E‐05
7,66E‐05
1,27E‐03
1,27E
03
6,40E‐07
1,72E‐09
6,83E‐11
2,29E‐05
7,33E‐05
1,33E‐03
1,33E
03
3,24E‐07
2,19E‐09
1,63E‐09
9,20E‐04
9,60E‐04
1,64E‐02
1,64E
02
9,19E‐06
4,60E‐08
6,89E‐10
1,53E‐03
8,16E‐04
1,54E‐02
1,54E
02
3,64E‐06
4,34E‐07
9,72E‐12
1,74E‐05
8,43E‐06
1,28E‐04
1,28E
04
5,84E‐08
9,42E‐09
1,54E‐11
4,88E‐06
5,17E‐05
2,37E‐04
2,37E
04
1,10E‐07
1,42E‐07
3,11E‐13
1,19E‐07
2,82E‐07
4,49E‐06
4,49E
06
2,04E‐09
1,66E‐11
4,45E‐13
1,52E‐07
4,66E‐07
6,58E‐06
6,58E
06
3,79E‐09
1,26E‐10
SH
QÉ
CC
R
AA
EA
n
on
n
Fin de vie
80%
14%
6%
0%
62%
14%
23%
0%
78%
11%
10%
1%
77%
12%
11%
0%
76%
17%
7%
0%
32%
5%
47%
16%
100%
100%
100%
100%
100%
100%
1 MJ 2B. Solaire thermique (combiné) à tubes sous‐vide (analyse de contribution) (of project autoproduction)
Product: 1 MJ 2B. Solaire thermique (combiné) à tubes sous‐vide (analyse de contribution) (of project autoproduction)
Indicator:
Damage assessment
Unit: %
2,62E‐11
1,29E‐05
5,69E‐05
4,38E‐04
3,91E‐07
1,06E‐07
G340_Planchers radiantss
G312_Collecteurs solaires
es à tube
2,75E‐11
2,66E‐05
2,39E‐05
3,82E‐04
1,70E‐07
1,18E‐08
5,08E‐10 4,24E‐10
1,96E‐04 9,00E‐04
4,50E‐04 5,23E‐04
7,31E‐03 0,009747
3,21E‐06 2,27E‐06
2,61E‐08 3,05E‐07
W
0 5,33E‐09 1,06E‐10 4,24E‐11 3,63E‐09 1,22E‐09 9,48E‐10
0 0,002027 5,41E‐05 1,42E‐05 0,001993 0,00034 0,000668
0 0,003989 4,76E‐05 4,55E‐05 0,002244 0,001647 0,000287
0 0,06578 0,000786 0,000825 0,038708 0,024544 0,005144
0 1,92E‐05 3,97E‐07 2,01E‐07 1,94E‐05 7,41E‐06 5,31E‐06
0 8,63E‐08 1,07E‐09 1,36E‐09 1,57E‐07 4,52E‐08 1,32E‐08
P340_Planchers radiants ‐ distribution de la chaleurr
P312_Collecteur solaire àà tubes
DALY
1,24E‐08
PDF*m2*yr 0,006274
kg CO2 eq 0,009432
MJ primary 0,155871
kg SO2 eq 5,87E‐05
P330_Réservoir d'expanssion
Human health
Ecosystem quality
Climate change
Resources
Annexe E
Total
Unit
Damage category
2B. Solaire thermique (combiné) à tubes sous‐vvide (analyse de contribution))
2,41E‐13 4,24E‐11 8,24E‐11
9,21E‐08 1,42E‐05 2,62E‐05
2,19E‐07 4,55E‐05 7,23E‐05
3,48E‐06 0,000825 0,001378
1,58E‐09 2,01E‐07 5,03E‐07
1,28E‐11 1,36E‐09 4,59E‐09
n
on
n
Fin de vie
SH
QÉÉ
CC
R
AA
EA
83%
12%
3%
1%
71%
14%
14%
1%
85%
8%
6%
2%
84%
8%
6%
2%
79%
15%
4%
2%
38%
5%
40%
16%
100%
100%
100%
100%
100%
100%
5/26
1 MJ 2C. Solaire thermique chauffe‐air (analyse de contribution) (of project autoproduction)
Product: 1 MJ 2C. Solaire thermique chauffe‐air (analyse de contribution) (of project autoproduction)
Unit: %
Annexe E
G11_Capteur chauffe‐air ESSOLAIR 2.0
n
G13_Controleur
1,02E‐10 2,46E‐10 6,82E‐10
5 56E 05 5,87E‐05
5,56E‐05
5 87E 05 1,98E‐03
1 98E 03
6,21E‐05 3,13E‐04 5,51E‐04
0,00108 0,005012 0,011926
5,45E‐07 1,37E‐06 3,22E‐06
5,22E‐09 1,55E‐08 9,96E‐09
5,07E‐12
1 66E 06
1,66E‐06
4,40E‐06
8,30E‐05
3,17E‐08
2,75E‐10
6,83E‐13
1 37E 07
1,37E‐07
1,35E‐06
8,01E‐06
3,63E‐09
2,27E‐11
4,43E‐12
3 54E 07
3,54E‐07
6,30E‐06
1,65E‐05
5,67E‐09
3,03E‐11
I101_Système de captage so
solaire à air
E11_Système solaire therm
mique à collecteurs chauffe‐air (estim
imation de l'utilisation 2000h/an) *corrrigé*
0 1,30E‐09 4,90E‐10
0 0
0,000335
000335 0,000381
0 000381
0 1,57E‐03 0,000299
0 0,023173 0,004875
0 7,86E‐06 6,29E‐06
0 5,52E‐08 7,07E‐09
el et filage P13_Contrôleur différenciel
nnée (modélisé à partir d'une don
générique pour sys. ventilattion) stribution P12_Sys. de ventilation (dist
de l'air : conduites, filtre (à l'entrée), ventilateur (à la sortie))
Unit
Total
DALY
2,83E‐09
PDF*m2*yr 0,002811
0 002811
kg CO2 eq 0,002809
MJ primary 0,046173
kg SO2 eq 1,93E‐05
kg PO4 P‐li 9,32E‐08
SOLAIR 2.0 P11_Capteur chauffe‐air ESO
(production et transport dees composantes vers l'assemb
blage)
Damage category
Human health
Ecosystem quality
Ecosystem quality
Climate change
Resources
2C. Solaire thermique chaufffe‐air (analyse de contribution)
SH
QÉ
CC
R
AA
EA
n
on
n
Fin de vie
67%
9%
24%
0,4%
27%
2%
70%
0 1%
0,1%
69%
11%
20%
0,4%
63%
11%
26%
0,2%
76%
7%
17%
0,2%
72%
17%
11%
0,4%
100%
100%
100%
100%
100%
100%
6/26
1A. Géothermie liquide‐eau ‐ Scénario chauffage résidentiel
Note: Dans ce scénario, 95% de la demande énergitique pour le chauffage de l'air et fourni par le système géothermique, de même que 7% du chauffage de l'eau. Le reste est fourni par l'électricité du réseau (directement au système de chauffage géothermique et via un système d'appoint pour l'eau (chauffe eau électrique))
Product: 1 MJ 1A. Géothermie eau‐eau + électricité (of project autoproduction)
Indicator: Characterization
Unit: %
Exclude infrastructure procesNo
Exclude long‐term emissions No
Sorted on item:
Sorted on item: Impact category
Impact category
Impact category
Carcinogens
Non‐carcinogens
Respiratory inorganics
Ionizing radiation
Ozone layer depletion
Respiratory organics
Aquatic ecotoxicity
Terrestrial ecotoxicity
Terrestrial acid/nutri
Land occupation
Global warming
Non‐renewable energy
Mineral extraction
Unit
Total
kg C2H3Cl e 9,83E‐05
kg C2H3Cl e 0,00027
kg PM2.5 e 5,59E‐06
Bq C‐14 eq 0,237177
kg CFC‐11 e 4,65E‐08
kg C2H4 eq 1,96E‐06
kg TEG wat 1,643617
kg TEG soil 0,94673
kg SO2 eq 0,000111
kg SO2 eq
0 000111
m2org.arab 3,45E‐05
kg SO2 eq 2,58E‐05
kg CO2 eq 0,005295
MJ primary 0,077589
MJ surplus 0,000325
0
0
0
0
0
0
0
0
0
0
0
0
0
0
0
9,03E‐05
0,000239428
5,13E‐06
0,20242715
4,61E‐08
1,85E‐06
1,3972967
0,80936424
1 04E 04
1,04E‐04
3,01E‐05
2,37E‐05
1,39E‐07
0,004940947
0,070419419
0,000271163
Chauffage de 1A.2 Géothermie l'eau, chauffe‐eau eau‐eau, électrique de 60 chauffage de l'eau gallons, à la sortie seulement
du chauffe‐eau
5,22E‐07
7,50E‐06
1,63E‐06
2,90E‐05
3,02E‐08
4,31E‐07
1,42E‐03
0,033326192
3,39E‐10
2,77E‐11
9,45E‐09
9,22E‐08
0,01011076
0,23620914
0,005759956
0,13160596
5 58E 07
5,58E‐07
6 35E 06
6,35E‐06
1,75E‐07
4,26E‐06
1,37E‐07
1,89E‐06
7,65E‐10
6,25E‐09
2,90E‐05
0,00032486
0,000406101
0,006763743
1,59E‐06
5,27E‐05
y
Product: 1 MJ 1A. Géothermie eau‐eau + électricité (of project autoproduction)
Unit: %
Exclude long‐term emissions No
Per impact category:
Damage category
Human health
Ecosystem quality
Climate change
Resources
Annexe E
Unit
Total
1A. Géothermie ea 1A.1 Géothermie e 1A.2 Géothermie e Chauffage de l'eau, chauffe‐eau électrique de 60 gallons, à la sortie du chauffe‐eau
DALY
5,05E‐09
0
4,61E‐09
2,79E‐11
4,11E‐10
PDF*m2*yr 7,72E‐03
0
0,00661324
4,68E‐05
0,001064107
kg CO2 eq 5,29E‐03
0
0,004940947
2,90E‐05
0,00032486
MJ primary 7,79E
7,79E‐02
02
0
0,070690582
0,000407693
0,00681646
1A. Géothermie liquide‐eau ‐‐ Scénario chauffage résidentiel
7/26
1B. Géothermie liquide‐air ‐ Scénario chauffage résidentiel
Note: Dans ce scénario, 95% de la demande énergitique pour le chauffage de l'air et fourni par le système géothermique, de même que 7% du chauffage de l'eau. Le reste est fourni par l'électricité du réseau (directement au système de chauffage géothermique et via un système d'appoint pour l'eau (chauffe eau électrique))
R
lt
IImpact assessment
t
t
Results: Product: 1 MJ 1B. Géothermie eau‐air + électricité (of project autoproduction)
Unit: %
Exclude infrastructure processesNo
p
g y
Impact category
Impact
category
Carcinogens
Non‐carcinogens
Ionizing radiation
Aquatic ecotoxicity
i l id/
i
Land occupation
Global warming
Mineral extraction
Unit
Total
kg C2H3Cl e 9,83E‐05
kg C2H3Cl e 0,00027
kg PM2.5 e 5,60E‐06
Bq C‐14 eq 0,237338
kg CFC‐11 e 4,65E‐08
kg C2H4 eq 1,96E‐06
kg TEG wat 1,644739
kg TEG soil 0,947348
kg SO2 eq
k
0,000111
m2org.arab 3,45E‐05
kg SO2 eq 2,58E‐05
kg CO2 eq 0,005296
MJ primary 0,077622
MJ surplus 0,000326
1A.1 Géothermie 1B. Géothermie eau‐eau , eau‐air + chauffage de électricité
ll'air
air seulement
seulement
0
9,03E‐05
0
0,000239428
0
5,13E‐06
0
0,20242715
0
4,61E‐08
0
1,85E‐06
0
1,3972967
0
0,80936423
0
1,04E‐04
0
3,01E‐05
0
2,37E‐05
0
1,39E‐07
0
0,004940947
0
0,070419418
0
0,000271163
1B.2 Géothermie eau‐air, chauffage de ll'eau
eau seulement
seulement
5,73E‐07
1,76E‐06
3,21E‐08
1,59E‐03
3,39E‐10
9,86E‐09
0,011232889
0,00637784
5,86E‐07
2,08E‐07
1,46E‐07
7,97E‐10
2,98E‐05
0,000438964
1,72E‐06
Chauffage de l'eau, chauffe‐
eau électrique de 60 gallons, à la sortie du chauffe‐eau
7,50E‐06
2,90E‐05
4,31E‐07
0,033326192
2,77E‐11
9,22E‐08
0,23620914
0,13160596
6,35E‐06
4,26E‐06
1,89E‐06
6,25E‐09
0,00032486
0,006763743
5,27E‐05
y
Product: 1 MJ 1B. Géothermie eau‐air + électricité (of project autoproduction)
Unit: %
Exclude infrastructure processesNo
Per impact category:
Damage category
Human health
Ecosystem quality
Climate change
Resources
Annexe E
Unit
Total
1B. Géothermie 1A.1 Géothermie1B.2 Géothermi Chauffage de l'eau, chauffe‐eau électrique de 60 gallons, à la sortie du chauffe‐eau
DALY
5,05E‐09
0
4,61E‐09
2,97E‐11
4,11E‐10
0
0,00661324
5,18E‐05
0,001064107
PDF*m2*yr 7,73E‐03
kg CO2 eq 5,30E‐03
0
0,004940947
2,98E‐05
0,00032486
0
0,070690582
0,000440685
0,00681646
1B. Géothermie liquide‐air ‐‐ Scénario chauffage résidentiel
8/26
2A. Solaire thermique à collecteurs plats ‐ Scénario chauffage résidentiel
Product: 1 MJ 2A. Solaire thermique (eau chaude) à collecteurs plats + électricité (of project autoproduction)
Unit: %
Exclude infrastructure processeNo
Impact category
Carcinogens
Non‐carcinogens
Ionizing radiation
Aquatic ecotoxicity
Land occupation
Land occupation
Global warming
Mineral extraction
Unit
Total
kg C2H3Cl e 0,000166
kg C2H3Cl e 0,000635
kg PM2.5 e 9,40E‐06
Bq C‐14 eq 0,690903
kg CFC‐11 e 6,15E‐10
kg C2H4 eq 2,07E‐06
kg TEG wat 4,871224
kg TEG soil 2,73023
kg SO2 eq
0,00014
m2org arab 9,43E‐05
m2org.arab
9 43E‐05
kg SO2 eq 4,21E‐05
kg CO2 eq 0,007084
MJ primary 0,145182
MJ surplus 0,001216
0
0
0
0
0
0
0
0
0
0
0
0
0
0
0
3,97E‐05
7,25E‐05
1,70E‐06
0,02087184
9,69E‐11
4,57E‐07
0,096554625
0,098379027
2,67E‐05
2 03E‐05
2,03E‐05
6,95E‐06
1,19E‐07
0,001063713
0,017117573
0,000576776
2,14E‐05
8,27E‐05
1,23E‐06
0,095117038
7,89E‐11
2,63E‐07
0,67416986
0,37561955
1,81E‐05
1 21E‐05
1,21E‐05
5,39E‐06
1,78E‐08
0,000927191
0,019304552
0,00015046
0,000105194
0,000479298
6,47E‐06
0,57491396
4,39E‐10
1,35E‐06
4,1004998
2,2562316
9,48E‐05
6 19E‐05
6,19E‐05
2,98E‐05
9,45E‐08
0,005093229
0,10876022
0,000488886
Product: 1 MJ 2A. Solaire thermique (eau chaude) à collecteurs plats + électricité (of project autoproduction)
Unit: %
Exclude infrastructure processeNo
Sorted on item:
Damage category
Damage category
Human health
Ecosystem quality
Climate change
Resources
Annexe E
Unit
Total
2A. Solaire therm2A. Solaire therChauffage de l'eChauffage de l'air, à partir d'électricité, au calorifère
DALY
8,97E‐09
0,00E+00
1,51E‐09
1,17E‐09
6,29E‐09
0,00E+00
8,33E‐04
3,04E‐03
1,82E‐02
PDF*m2*yr 2,21E‐02
kg CO2 eq 7,08E‐03
0,00E+00
1,06E‐03
9,27E‐04
5,09E‐03
0,00E+00
1,77E‐02
1,95E‐02
1,09E‐01
2A. Solaire thermique à collecteurs plats ‐‐ Scénarios chauffage résidentiel
9/26
2B. Solaire thermique à tubes sous vide ‐ Scénario chauffage résidentiel
Product: 1 MJ 2B. Solaire thermique (combiné) à tubes sous‐vide + électricité (of project autoproduction)
Method: IMPACT 2002
(autoprod) V2.05 / IMPACT 2002
IMPACT 2002+ (autoprod) V2.05 / IMPACT 2002+
Unit: %
Exclude long‐term emissions:No
Impact category
Carcinogens
N
Non‐carcinogens
i
Ionizing radiation
Aquatic ecotoxicity
Land occupation
Land occupation
Global warming
Mineral extraction
Unit
Total
kg C2H3Cl e 0,000179
kg C2H3Cl e
k C2H3Cl 0,000624
0 000624
kg PM2.5 e 9,72E‐06
Bq C‐14 eq 0,640138
kg CFC‐11 e 6,18E‐10
kg C2H4 eq 2,19E‐06
4,4775
kg TEG wat
kg TEG soil 2,542108
kg SO2 eq 0,000148
m2org arab 1,13E‐04
m2org.arab
1 13E‐04
kg SO2 eq 4,31E‐05
kg CO2 eq 0,007222
MJ primary 0,144929
MJ surplus 0,001318
2B.1 Solaire 2B.2 Solaire 2B. Solaire thermique thermique thermique (combiné) à (combiné) à (combiné) à tubes sous‐vide, tubes sous‐vide, tubes sous‐vide + chauffage de l'air chauffage de électricité
seulement
l'eau seulement
0
3,35E‐05
2,92E‐05
0
5
5,75E‐05
75E 05
5
5,35E‐05
35E 05
0
1,44E‐06
1,21E‐06
0
0,015693928
0,013660526
0
8,20E‐11
6,16E‐11
0
4,16E‐07
2,90E‐07
0
0,065890145
0,060371859
0
0,07422008
0,06808039
0
2,53E‐05
1,91E‐05
0
2 33E‐05
2,33E‐05
2 19E‐05
2,19E‐05
0
6,01E‐06
4,87E‐06
0
7,77E‐08
7,00E‐08
0
0,000965434
0,000744236
0
0,015590242
0,012217012
0
0,000364453
3,51E‐04
2,57E‐05
9
9,94E‐05
94E 05
1,48E‐06
0,1143326
9,49E‐11
3,16E‐07
0,81036579
0,45150229
2,18E‐05
1 46E‐05
1,46E‐05
6,48E‐06
2,14E‐08
0,001114503
0,023204461
0,000180856
9,08E‐05
0
0,000413884
000413884
5,59E‐06
0,49645086
3,79E‐10
1,16E‐06
3,5408719
1,9483056
8,18E‐05
5 34E‐05
5,34E‐05
2,57E‐05
8,16E‐08
0,004398115
0,093916847
0,000422164
Product: 1 MJ 2B. Solaire thermique (combiné) à tubes sous‐vide + électricité (of project autoproduction)
Unit: %
Exclude long‐term emissions:No
p
g y
Damage category
Human health
Ecosystem quality
Climate change
Resources
Annexe E
Unit
Total
2B. Solaire thermi 2B.1 Solaire therm2B.2 Solaire thermChauffage de l'eauChauffage de l'air, à partir d'électricité, au calorifère
DALY
9,19E‐09
0
1,27E‐09
1,08E‐09
1,41E‐09
5,43E‐09
0
0,000642154
0,000585274
0,003650646
0,015732197
PDF*m2*yr 2,06E‐02
kg CO2 eq 7,22E‐03
0
0,000965434
0,000744236
0,001114503
0,004398115
0
0,015954695
0,012567858
0,023385317
0,094339011
2B. Solaire thermique à tubes sous vide ‐‐ Scénario chauffage résidentiel
10/26
2C. Solaire thermique chauffe‐air ‐ Scénario chauffage résidentiel
Product: 1 MJ 2C. Solaire thermique chauffe‐air + électricité (of project autoproduction)
Method:
IMPACT 2002+ (autoprod) V2.05 / IMPACT 2002+
Unit: %
Skip categorieNever
Exclude infrasNo
Exclude long‐tNo
Sorted on itemImpact category
Impact categoUnit
Total
Carcinogens kg C2H3Cl e 0,000141
Non‐carcinogg kg C2H3Cl e
g
0,000589
,
Respiratory inkg PM2.5 e 8,33E‐06
Ionizing radia Bq C‐14 eq 0,690264
Ozone layer dkg CFC‐11 e 5,60E‐10
Respiratory o kg C2H4 eq 1,78E‐06
Aquatic ecotokg TEG wat 4,891185
Terrestrial ecokg TEG soil 2,706111
Terrestrial aci kg SO2 eq 0,000127
Land occupat m2org.arab 8,21E‐05
Aquatic acidif kg SO2 eq 3,84E‐05
Aquatic eutro kg PO4 P‐lim 1,27E‐07
Global warmi kg CO2 eq 0,006512
Non‐renewabMJ primary 0,136386
Mineral extra MJ surplus 0,000761
2C. Solaire thermique chauffe‐air + électricité
0
0
0
0
0
0
0
0
0
0
0
0
0
0
0
9,09E‐06
1,65E‐05
,
3,70E‐07
0,011988242
2,92E‐11
1,06E‐07
0,062109239
0,039482153
1,01E‐05
5,20E‐06
2,28E‐06
1,10E‐08
0,000331273
0,005402187
4,28E‐05
Chauffage de Chauffage de l'air, l'eau, chauffe‐eau à partir électrique de 60 d'électricité, au gallons, à la sortie calorifère
du chauffe‐eau
8,87E‐05
4,36E‐05
0,000403937
,
0,000168428
,
5,45E‐06
2,51E‐06
0,48451868
0,19375693
3,70E‐10
1,61E‐10
1,14E‐06
5,36E‐07
3,4557671
1,373309
1,9014782
0,76515094
7,99E‐05
3,69E‐05
5,21E‐05
2,47E‐05
2,51E‐05
1,10E‐05
7,96E‐08
3,63E‐08
0,004292407
0,001888723
0,091659559
0,039324087
0,000412017
0,000306493
Product: 1 MJ 2C. Solaire thermique chauffe‐air + électricité (of project autoproduction)
Unit: %
Skip categorieNever
Exclude infrasNo
Exclude long‐tNo
Per impact ca No
Sorted on item
d
Damage category
Damage categUnit
Total
2C. Solaire thermiq2C. Solaire thermiqChauffage de l'air, Chauffage de l'eau, chauffe‐eau électrique de 60 gallons, à la sortie du chauffe‐eau
8,03E‐09
0,00E+00
3,33E‐10
5,30E‐09
2,39E‐09
Human healthDALY
Ecosystem quPDF*m2*yr 2,19E‐02
0,00E+00
3,32E‐04
1,54E‐02
6,19E‐03
Climate changkg CO2 eq 6,51E‐03
0,00E+00
3,31E‐04
4,29E‐03
1,89E‐03
0,00E+00
5,44E‐03
9,21E‐02
3,96E‐02
Resources
Annexe E
2C. Solaire thermique chauffe‐air ‐‐ Scénario chauffage résidentiel
11/26
Comparaison des profils environnementaux ‐ Scénario chauffage résidentiel, en incluant la fonction climatisation
Calculation: Compare
Product 1: 1 p 1A. Geothermie liq.‐eau + Electricité (chauffage et clim d'une résidence moyenne) (of project autoproduction)
Product 2: 1 p 1B. Geothermie liq.‐air + Electricité (chauffage et clim d'une résidence moyenne) (of project autoproduction)
Product 3: 1 p 2A. Sol. therm coll. plats + Electricité (chauffage et clim d'une résidence moyenne) (of project autoproduction)
Product 4: 1 p 2B. Sol. therm tubes sous vide + Electricité (chauffage et clim d'une résidence moyenne) (of project autoproduction)
Product 5: 1 p 2C. Sol. therm chauffe air + Electricité (chauffage et clim d'une résidence moyenne) (of project autoproduction)
Product 6: 1 p Ref 100% electrique (chauffage et clim d'une résidence moyenne) (of project autoproduction)
Unit: %
Exclude infrastructure procNo
Exclude long‐term emissio No
Chauffage seulement (analyse scénario sans climatisation)
24660 kWh/an pour le chauffage et l'eau chaude
88776 MJ/an
Damage category
Human health
Ecosystem quality
Climate change
Resources
Annexe E
2B. Sol. 2A. Sol. 1B. 2C. Sol. 1A. Geothermie Geothermie therm coll. therm tubes therm sous vide + chauffe air + Ref 100% plats + liq.‐air + liq.‐eau + Electricité electrique Electricité Electricité Electricité Electricité (chauffage et (chauffage et (chauffage et (chauffage et (chauffage et (chauffage et clim d'une clim d'une clim d'une clim d'une clim d'une clim d'une résidence résidence résidence résidence résidence résidence moyenne)
moyenne)
moyenne)
moyenne)
moyenne)
moyenne)
Unit
DALY
0,00053178 0,00045776 0,0008802 0,00089972 0,00079606 0,00085427
PDF*m2*yr
795,75822 712,90095 2070,9794 1939,7332 2051,7697 2276,6415
kg CO2 eq
614,19377 481,74403 773,04206 785,30694 722,28613 763,97085
MJ primary
8312,7624 7080,1946 14392,475 14379,017 13571,177 14612,747
kg SO2 eq
2,696079 2,3320206 4,1485001 4,2328681 3,8140012 4,0272761
kg PO4 P‐lim 0,01542875 0,01310875 0,02295181 0,02471372 0,01372885 0,01407144
4,48E‐04
6,86E+02
4,70E+02
6,92E+03
2,29E+00
1,30E‐02
4,48E‐04
6,86E+02
4,70E+02
6,92E+03
2,29E+00
1,30E‐02
2A. Solaire 2B. Solaire thermique thermique (eau chaude) (combiné) à à collecteurs tubes sous‐
plats + vide + électricité
électricité
7,65E‐04
8,16E‐04
1,95E+03
1,83E+03
6,07E+02
6,41E+02
1,26E+04
1,30E+04
3,59E+00
3,82E+00
1,87E‐02
2,23E‐02
2C. Solaire thermique chauffe‐air + Ref ‐ 100% électricité
électricité
7,13E‐04
7,71E‐04
1,94E+03
2,17E+03
5,78E+02
6,20E+02
1,22E+04
1,32E+04
3,40E+00
3,62E+00
1,13E‐02
1,16E‐02
Comparaison des profils environnementaux ‐ Scénarios chauffage résidentiel, incluant la climatisation
Augmentation des impacts dus à la climatisation
(par rapport au même système, sans climatisation)
1A
19%
16%
31%
20%
18%
19%
1B
2%
4%
2%
2%
2%
1%
2A
15%
6%
27%
14%
16%
22%
2B
10%
6%
22%
11%
11%
11%
2C
12%
6%
25%
11%
12%
22%
Ref
11%
5%
23%
11%
11%
21%
12/26
Analyse de sensibilité ‐ Méthode ReCiPe
Method: Damage category
Human Health
Ecosystems
Resources
ReCiPe Endpoint (H) V1.03 / World ReCiPe H/H
2A. Solaire thermique (eau chaude) à collecteurs plats (analyse l t ( l
de contribution)
2,26E‐08
8,77E‐11
0,0456032
2B. Solaire thermique (combiné) à tubes sous‐
vide (analyse id ( l
de contribution)
2,46E‐08
1,03E‐10
0,0525991
2C. Solaire thermique chauffe‐air h ff i
(analyse de Ref ‐ 100% contribution) électricité
6,51E‐09
1,90E‐08
2,81E‐11
8,15E‐11
1,31E‐02
0,0221469
2A. Solaire thermique à 1A. 1B. Géothermie Géothermie collecteurs plats
Réf. Chauffage électriquliquide‐eau liquide‐air
100%
86%
86%
119%
100%
95%
92%
108%
100%
84%
74%
206%
130%
127%
238%
34%
35%
59%
Unit
DALY
species.yr
$
1,64E‐08
7,74E‐11
1,87E‐02
1B. Géothermie eau‐air i
(analyse de contribution)
1,63E‐08
7,52E‐11
0,01644749
Par rapport au réseau d'HQ
Santé humaine
Écosystèmes
Ressources
Gain ou charge supplémentaire des technologies par rapport au réseau:
(valeurs négatives = charges environnementales supplémentaires)
GéothermiqueGéothermiqueSolaire thermiquSolaire thermi Solaire thermique à collecteurs à air
Santé humaine
14%
14%
‐19%
‐30%
66%
Écosystèmes
5%
8%
‐8%
‐27%
65% différence non significative (<
Ressources
16%
26%
‐106%
‐138%
41%
Method: ReCiPe Endpoint (H) V1.03 / World ReCiPe H/H
Impact category
Impact
category
Unit
Climate change Human HeDALY
Ozone depletion
DALY
Human toxicity
DALY
Photochemical oxidant forDALY
Particulate matter formatiDALY
Ionising radiation
DALY
Climate change Ecosystemspecies.yr
Terrestrial acidification species.yr
F h t
Freshwater eutrophicationspecies.yr
t hi ti
i
species.yr
Freshwater ecotoxicity species.yr
Marine ecotoxicity
species.yr
Agricultural land occupatiospecies.yr
Urban land occupation species.yr
Natural land transformatiospecies.yr
Metal depletion
$
Fossil depletion
$
p
Annexe E
1,22E‐08
8,74E‐11
1,24E‐09
8,57E‐13
2,79E‐09
3,39E‐11
6,92E‐11
1,31E‐13
3
3,44E‐15
44E 15
2,44E‐13
3,98E‐15
2,56E‐17
1,66E‐12
1,62E‐12
4,53E‐12
1,74E‐04
1,85E‐02
,
1,17E‐08
8,73E‐11
1,43E‐09
7,02E‐13
3,02E‐09
3,72E‐11
6,63E‐11
1,61E‐13
4
4,06E‐15
06E 15
2,70E‐13
3,64E‐15
2,69E‐17
2,20E‐12
1,62E‐12
4,63E‐12
0,00020217
0,01624532
,
1,23E‐08
2,04E‐12
3,07E‐09
1,57E‐12
7,25E‐09
2,58E‐11
6,95E‐11
2,91E‐13
1
1,51E‐14
51E 14
2,38E‐13
3,56E‐14
1,41E‐16
7,61E‐12
5,02E‐12
5,02E‐12
0,001036871
0,04456633
,
2B. Solaire thermique (combiné) à tubes sous‐
vide (analyse de contribution)
1,39E‐08
2,13E‐12
3,09E‐09
1,86E‐12
7,64E‐09
2,41E‐11
7,86E‐11
3,08E‐13
1
1,67E‐14
67E 14
2,18E‐13
3,61E‐14
1,41E‐16
1,28E‐11
5,86E‐12
5,27E‐12
0,00096006
0,05163905
,
Analyse de sensibilité ‐ Méthode ReCiPe
2C. Solaire thermique chauffe‐air (analyse de Ref ‐ 100% contribution) électricité
4,03E‐09
1,03E‐08
6,31E‐13
1,25E‐12
5,59E‐10
3,40E‐09
4,14E‐13
9,20E‐13
1,90E‐09
5,15E‐09
1,61E‐11
1,22E‐10
2,29E‐11
5,82E‐11
1,07E‐13
2,22E‐13
3
3,66E‐15
66E 15
7
7,02E‐15
02E 15
1,04E‐13
8,19E‐13
3,10E‐15
7,87E‐15
1,50E‐17
6,39E‐17
2,25E‐12
5,95E‐12
9,01E‐13
4,05E‐12
1,93E‐12
1,22E‐11
7,27E‐05
0,0005168
0,01306755
0,0216301
,
,
13/26
Analyse de sensibilité ‐ Contexte énergétique du lieu d'installation
Dans cette analyse, l'électricité consommée à l'étape d'utilisation a été changée de Qc à un mélange d'approvisionnement moyen pour l'Amérique du Nord.
AS ‐ Par MJ produit ‐ variation du grid mix (avril 2013)
R
lt
IImpact assessment
t
t
Results: Product 1: 1 MJ Ref ‐ 100% électricité (of project autoproduction)
Product 2: 1 MJ 1A. Géothermie eau‐eau (analyse de contribution) (of project autoproduction)
Product 3: 1 MJ 1B. Géothermie eau‐air (analyse de contribution) (of project autoproduction)
Product 4: 1 MJ 2A. Solaire thermique (eau chaude) à collecteurs plats (analyse de contribution) (of project autoproduction)
Product 5: 1 MJ 2B. Solaire thermique (combiné) à tubes sous‐vide (analyse de contribution) (of project autoproduction)
Product 6:
Product 6: 1 MJ 2C. Solaire thermique chauffe‐air (analyse de contribution) (of project autoproduction)
1 MJ 2C. Solaire thermique chauffe‐air (analyse de contribution) (of project autoproduction)
Unit: %
Exclude infrastructure proc No
Exclude long‐term emissionNo
Différence
Damage category
Unit
Ref ‐ 100% 1A. Géothe1B. Géothe2A. Solaire 2B. Solaire 2C. Solaire thermique 1A. Géothe1B. Géothe2A. Solaire 2B. Solaire 2C. Solaire thermique c
Human health
DALY
1,04E‐07 2,94E‐08 3,23E‐08 1,76E‐08 1,58E‐08 1,06E‐08
72%
69%
83%
85%
90%
E
Ecosystem quality
t
lit
PDF*
PDF*m2*y
2* 0,034182
0 034182 0
0,009477
009477 0
0,010716
010716 0
0,007133
007133 0
0,006618
006618 0
0,00361
00361
72%
69%
79%
81%
89% différence no
diffé
Climate change
kg CO2 eq 0,196457 0,053801 0,058986 0,019758 0,016097 0,018277
73%
70%
90%
92%
91%
Resources
MJ primary 3,396442 0,907392 0,998887 0,334422 0,270117 0,311281
73%
71%
90%
92%
91%
kg SO2 eq 8,42E‐04 0,00023 0,000258 0,000103 8,69E‐05 8,47E‐05
73%
69%
88%
90%
90%
kg PO4 P‐li 1,73E‐06 5,56E‐07 5,82E‐07 1,03E‐06 8,15E‐07 2,24E‐07
68%
66%
41%
53%
87%
Annexe E
Analyse de sensibilité ‐ Contexte énergétique du lieu d'installation
14/26
Analyse de sensibilité ‐ Rendement des systèmes géothermiques
Rappel ‐ système de référence:
Human health
Ecosystem quality
Climate change
Resources
DALY
PDF*m2*yr
kg CO2 eq
MJ primary
kg SO2 eq
kg PO4 P‐lim
/MJ
8,68E‐09
2,44E‐02
6,98E‐03
1,49E‐01
4,08E‐05
1,31E‐07
écart
30%
100%
10%
10%
30%
30%
Ref + écart
1,13E‐08
2,44E+00
7,68E‐03
1,64E‐01
5,30E‐05
1,70E‐07
Ref ‐ écart
6,08E‐09
2,44E‐04
6,28E‐03
1,34E‐01
2,85E‐05
9,16E‐08
Cellules orangées: indique que le système décentralisé est préférable au scénario de référence
AS ‐ Par MJ produit, avec variation du COP liquide‐eau (avril 2013)
Product 1: 1 MJ 1A. Géothermie eau‐eau (analyse de contribution) (of project autoproduction)
Unit: %
Skip categories:
Exclude infrastructure pro No
Damage category
Human health
Ecosystem quality
Climate change
Resources
Unit
DALY
PDF*m2*y
kg CO2 eq
MJ primary
kg SO2 eq
kg PO4 P‐li
1,5
2
2,5
8,22E‐09 6,86E‐09
6,05E‐09
0,016906 0,012869 0,010447369
0,007888 0,006803 0,006152125
0,132668 0,109112 0,094978589
4,09E‐05 3,45E‐05
3,06E‐05
1,94E‐07 1,75E‐07
1,63E‐07
3
3,5 3,9 (base)
4
4,5
5
5,5
5,50E‐09 5,11E‐09 4,88E‐09 4,82E‐09 4,60E‐09 4,42E‐09 4,27E‐09
0,008832725 0,007679 0,00697 0,006814 0,006142 0,005603 0,005163
0,005718248 0,005408 0,005218 0,005176 0,004995 0,00485 0,004732
0,085556131 0,078826 0,074684 0,073778 0,069852 0,066711 0,064141
2,80E‐05 2,62E‐05 2,51E‐05 2,48E‐05 2,38E‐05 2,29E‐05 2,22E‐05
1,56E‐07 1,50E‐07 1,47E‐07 1,46E‐07 1,43E‐07 1,40E‐07 1,38E‐07
point de bascule (COP) <1,5
<1,5
2<x<2,5
<1,5
<1,5
> 5,5
Avec écart significatif ‐
+
<1,5
2<x<2,5
1,5<x<2
<1,5
<1,5
2<x<2,5
2<x<2,5
<1,5
2,5<x<3
>5,5
géothermie mieux avec COP >2
géothermie mieux avec COP >2,5 /
géothermie mieux dès que COP = géothermie mieux avec COP >2,5
géothermie équivalent à référence
AS ‐ Scénarios chauffage résidence moyenne avec variation du COP liq‐eau (sept 2012)
Results: Results:
Impact assessment
Impact assessment
Product 1: 1 MJ 1A. Géothermie eau‐eau + électricité (of project autoproduction)
Unit: %
Exclude infrastructure pro No
(base)
Damage category
Human health
Ecosystem quality
Climate change
Resources
Annexe E
Unit
DALY
PDF*m2*y
kg CO2 eq
MJ primary
kg SO2 eq
kg SO2 eq
kg PO4 P‐li
1,5
2
2,5
8,25E‐09 6,95E‐09
6,17E‐09
0,017233 0,01337 0,011052339
0,00785 0,006812 0,006189138
0,133406 0,110863 0,097336593
4 09E‐05 3,48E‐05
4,09E‐05
3 48E‐05
3 11E‐05
3,11E‐05
1,91E‐07 1,73E‐07
1,62E‐07
Avec écart significatif 3
3,9
4
4,5
5
5,5
5,65E‐09 5,05E‐09 5,00E‐09 4,78E‐09 4,61E‐09 4,47E‐09
0,009507126 0,007724 0,007576 0,006932 0,006417 0,005995
0,005773917 0,005295 0,005255 0,005082 0,004943 0,00483
0,088319302 0,077915 0,077048 0,07329 0,070285 0,067825
2 86E‐05 2,58E‐05
2,86E‐05
2 58E‐05 2,55E‐05
2 55E‐05 2,45E‐05
2 45E‐05 2,37E‐05
2 37E‐05 2,30E‐05
2 30E‐05
1,55E‐07 1,46E‐07 1,45E‐07 1,42E‐07 1,40E‐07 1,38E‐07
point de bascule (COP) <1,5
<1,5
1,5<x<2
<1,5
1 5<x<2
1,5<x<2
> 5,5
Analyse de sensibilité ‐ Rendement des systèmes géothermiques
‐
<1,5
+
2,5<x<3
géothermie mieux avec COP >2,5
<1,5
<1,5
<1 5
<1,5
2<x<2,5
2<x<2,5
<1,5
30
3,0
>5,5
géothermie mieux avec COP >2
géothermie mieux dès que COP = ou > 1,5
géothermie mieux dès que COP > 3
géothermie mieux dès que COP > 3
géothermie équivalent à référence
15/26
Analyse de sensibilité ‐ rendement du système solaire à collecteurs plats
Conditions d'ensoleillement obtenues par le logiciel RETScreen 4.1
Ensoleillem
ent annuel moyen
Lieu
Blanc Sablon
La Grande
Nitchequon2
Manovane Est
Jonquière
Lac Megantic
Montréal airport
Mirabel
Québec airport
Maximum St‐Hubert airport
Minimum
Évaluation du rendement en fonction des kWh/m².an produit
kWh/m².j MWh/m².a
539
600
700
2,93
1,07
50%
56%
65%
3,00
1,09
49%
55%
64%
3,09
1,13
48%
53%
62%
3,19
1,16
46%
52%
60%
3,30
1,20
45%
50%
58%
3,40
1,24
43%
48%
56%
3,52
1,29
42%
47%
54%
3,57
1,30
41%
46%
54%
3,62
1,32
41%
45%
53%
3,80
1,39
39%
43%
50%
Human health
DALY
Ecosystem quality PDF*m2*yr
Climate change
kg CO2 eq
Resources
MJ primary
Aquatic acidification kg SO2 eq
Aquatic eutrophicati kg PO4 P‐lim
/MJ
8,682E‐09
0,0244052
0,0069817
0,1488759
4,076E‐05
1,308E‐07
écart
30%
100%
10%
10%
30%
30%
Ref + écart Ref ‐ écart
1,13E‐08
6,08E‐09
2,44E+00 2,44E‐04
7,68E‐03
6,28E‐03
1,64E‐01
1,34E‐01
5,30E‐05
2,85E‐05
1,70E‐07
9,16E‐08
Cellules orangées: indique que le système décentralisé est préférable au scénario de référence
AS ‐ Par MJ produit avec variation du rendement des sys solaire (avril 2013)
Unit: %
Exclude infrastructure processes:No
Avec écart significatif Damage category
Human health
Ecosystem quality
Climate change
Resources
Unit
DALY
PDF*m2*yr
kg CO2 eq
MJ primary
kg SO2 eq
kg PO4 P‐li
525 539 (base)
550
575
600
625
1,22E‐08 1,19E‐08 1,16E‐08 1,11E‐08 1,07E‐08 1,03E‐08
0,00668 0,006544 0,006443 0,006226 0,006027 0,005844
0,00857 8,36E‐03 0,008198 0,007859 0,007548 0,007262
0,142508 0,139027 0,136417 0,130855 0,125757 0,121067
5,60E‐05 5,46E‐05 5,36E‐05 5,14E‐05 4,93E‐05 4,74E‐05
9,56E‐07 9,31E‐07 9,13E‐07 8,73E‐07 8,37E‐07 8,04E‐07
650
9,92E‐09
0,005675747
0,006997365
0,11673767
4,57E‐05
7,73E‐07
675
9,57E‐09
0,005519505
0,006752706
0,11272901
4,41E‐05
7,45E‐07
700
9,24E‐09
0,00537442
0,00652552
0,10900668
4,2599E‐05
7,1872E‐07
point de bascule (COP)
‐
+
>700
550<x<575 >700
< 525
>700
575<x<600 >700
<525
<525 550<x<575
>700
550<x<575 >700
>700
>700
>700
Équivalent au syst. de ref. pour rendement [550 ‐ > 700]
Équivalent au syst. de ref. pour rendement [575 ‐ > 700]
Solaire mieux que réf. si rendement > 550. Équivalent au syst. de ref Équivalent au syst. de ref. pour rendement [550 ‐ > 700]
Réf. toujours mieux.
AS ‐ Scénario chauffage résidence moyenne avec variation du rendement des sys solaire (avril 2013)
Product 1: 1 MJ 2A. Solaire thermique (eau chaude) à collecteurs plats + électricité (of project autoproduction)
Unit: %
Exclude infrastructure processes:No
Damage category
Human health
Ecosystem quality
Climate change
Resources
Annexe E
Unit
DALY
PDF*m2*yr
kg CO2 eq
MJ primary
kg SO2 eq
kg PO4 P‐li
525
9,00E‐09
0,022166
0,007108
0,146894
4,23E‐05
2,31E‐07
539 (base)
550
575
600
625
8,97E‐09 8,95E‐09 8,90E‐09 8,84E‐09 8,79E‐09
0,022089 0,022028 0,021891 0,021753 0,021616
0,007084 0,007066 0,007023 0,006981 0,006939
0,146398 0,146009 0,145123 0,144238 0,143352
4,21E‐05 4,20E‐05 4,18E‐05 4,15E‐05 4,13E‐05
2,31E‐07 2,30E‐07 2,30E‐07 2,29E‐07 2,28E‐07
650
8,74E‐09
0,021478248
0,006896381
0,14246646
4,10E‐05
2,27E‐07
675
700
8,68E‐09
8,63E‐09
0,021340765 0,02120328
0,006854095 0,00681181
0,14158087 0,14069529
4,08E‐05
4,05E‐05
2,26E‐07
2,26E‐07
point de bascule (COP)
675
< 525
<525
<525
675
>700
Analyse de sensibilité ‐ Rendement du système solaire à collecteurs plats
+
<525
>700 Solaire équivalent à ref sur toute la plage étant donné les incertitudes
<525
<525
<525
>700
>700
>700
<700
>700
Solaire équivalent à ref sur toute la plage étant donné les incertitudes
Réf. toujours mieux.
16/26
Analyse de sensibilité ‐ surface installée de collecteurs plats
Human health
Ecosystem quality
Climate change
Resources
q
p
DALY
PDF*m2*yr
kg CO2 eq
MJ primary
kg SO2 eq
kg PO4 P‐lim
g
/MJ
8,68E‐09
2,44E‐02
6,98E‐03
1,49E‐01
4,08E‐05
1,31E‐07
,
écart
30%
100%
10%
10%
30%
30%
1,13E‐08 6,08E‐09
2,44E+00 2,44E‐04
7,68E‐03 6,28E‐03
1,64E‐01 1,34E‐01
5,30E‐05 2,85E‐05
1,70E‐07 9,16E‐08
AS ‐Par MJ produit avec variation de la surface installée du sys solaire coll. Plats (avril 2013)
Unit: %
Ski
Skip categories: t
i
N
Never
Damage category
Human health
Ecosystem quality
Ecosystem quality
Climate change
Resources
Unit
DALY
PDF*m2*yr
kg CO2 eq
MJ primary
kg SO2 eq
kg PO4 P‐lim
4
5 6 (base)
7
8
9
1,47E‐08 1,30E‐08 1,19E‐08 1,11E‐08 1,05E‐08 9,99E‐09
0 007613 0
0,007613
0,006972
006972 0,006544
0 006544 0,006239
0 006239 0,00601
0 00601 0
0,005832
005832
0,010433 0,009188 0,008358 0,007765 0,00732 0,006974
0,173173 0,152685 0,139027 0,129271 0,121954 0,116263
6,50E‐05 5,88E‐05 5,46E‐05 5,17E‐05 4,94E‐05 4,77E‐05
9,89E‐07 9,54E‐07 9,31E‐07 9,15E‐07 9,03E‐07 8,93E‐07
10
9,62E‐09
0 005689527
0,005689527
0,006697281
0,11171052
4,63E‐05
8,86E‐07
point de bascule (COP
>10
<4
9
5<x<6
>10
>10
+
6<x<7
>10
7<x<8
4<x<5
6<x<7
>10
>10
6<x<7
>10
>10
Équivalent au syst. de ref. pour surfaces [7 ‐ > 10]
Équivalent au syst. de ref. pour surfaces [5 ‐ 7]. Solaire m
Ref. toujours mieux
AS ‐ Scénarios chauffage résidence moyenne avec variation de la surface installée du sys solaire coll. Plats (avril 2013)
Calculation: Calculation:
Compare
Unit: %
Damage category
Human health
Ecosystem quality
Climate change
Resources
q
Annexe E
Unit
DALY
PDF*m2*yr
kg CO2 eq
MJ primary
kg SO2 eq
g
q
kg PO4 P‐lim
4
5 6 (base)
7
8
9
9,12E‐09 9,04E‐09 8,97E‐09
8,9E‐09 8,83E‐09 8,76E‐09
0,022952 0,02252 0,022089 0,021657 0,021226 0,020794
0,007226 0,007155 0,007084 0,007013 0,006942 0,006871
0,150123 0,148261 0,146398 0,144536 0,142674 0,140812
4,25E‐05 4,23E‐05 4,21E‐05 4,19E‐05 4,17E‐05 4,15E‐05
2,02E‐07 2,17E‐07 2,31E‐07 2,45E‐07 2,59E‐07 2,74E‐07
10
8,69309E‐09
0,020362883
0,006800034
0,13894991
4,12693E‐05
2,87807E‐07
>10
<4
7<x<8
4<x<5
>10
<4
Analyse de sensibilité ‐ Surface installée de collecteurs plats
+
<4
>10
<4
<4
<4
<4
>10
>10
>10
<4
Équivalent au syst. de ref. pour toute la plage évaluée
q
y
p
p g
Ref. toujours mieux
17/26
Analyse de sensibilité ‐ surface installée de collecteurs à tubes sous vide
Human health
Ecosystem quality
Climate change
Resources
q
p
DALY
PDF*m2*yr
kg CO2 eq
MJ primary
kg SO2 eq
kg PO4 P‐lim
g
/MJ
8,68E‐09
2,44E‐02
6,98E‐03
1,49E‐01
4,08E‐05
1,31E‐07
,
écart
30%
100%
10%
10%
30%
30%
1,13E‐08 6,08E‐09
2,44E+00 2,44E‐04
7,68E‐03 6,28E‐03
1,64E‐01 1,34E‐01
5,30E‐05 2,85E‐05
1,70E‐07 9,16E‐08
AS ‐Par MJ produit avec variation de la surface installée du sys solaire à tubes sous vide (avril 2013)
Product 1: 1 MJ 2B. Solaire thermique (combiné) à tubes sous‐vide (analyse de contribution) (of project autoproduction)
Unit: %
Ski
Skip categories: t
i
N
Never
Damage category
Human health
Ecosystem quality
Ecosystem quality
Climate change
Resources
Unit
DALY
PDF*m2*yr
kg CO2 eq
MJ primary
kg SO2 eq
kg PO4 P‐lim
10
12
14
16
18
20
1,28E‐08 1,15E‐08 1,05E‐08 9,83E‐09 9,29E‐09 8,85E‐09
0 00641 0
0,00641
0,005932
005932 0,005591
0 005591 0,005335
0 005335 0
0,005135
005135 0,004976
0 004976
0,009753 0,008628 0,007825 0,007223 0,006754 0,006379
0,161047 0,14293 0,129989 0,120284 0,112735 0,106696
6,03E‐05 5,47E‐05 5,08E‐05 4,78E‐05 4,55E‐05 4,36E‐05
7,68E‐07 7,36E‐07 7,13E‐07 6,96E‐07 6,83E‐07 6,72E‐07
Avec écart significatif point de bascule (COP
‐
+
>20
12<x<14
>20
<10
16<x<18
14<x<16
>20
10<x<12
<10
12<x<14
>20
12<x<14
>20
>20
>20
>20
Équivalent au syst. de ref. pour surface [14 ‐ >20]
Équivalent au syst. de ref. pour surfaces [<10 ‐ 14]. Solaire mieux si >14 m²
Équivalent au syst. de ref. pour surface [14 ‐ >20]
Ref toujours mieux
AS ‐ Scénarios chauffage résidence moyenne avec variation de la surface installée du sys solaire coll. à tubes sous vide (avril 2013)
Compare
Product 1: 1 MJ 2B. Solaire thermique (combiné) à tubes sous‐vide + électricité (of project autoproduction)
Unit: %
Damage category
Human health
Ecosystem quality
Climate change
Resources
q
Annexe E
Unit
DALY
PDF*m2*yr
kg CO2 eq
MJ primary
kg SO2 eq
g
q
kg PO4 P‐lim
10
12
14
16
18
20
9,23E‐09 9,08E‐09 8,92E‐09 8,76E‐09 8,61E‐09 8,45E‐09
0,020815 0,019996 0,019178 0,018359 0,017541 0,016723
0,007263
0,0071 0,006938 0,006775 0,006612 0,00645
0,14722 0,143328 0,139436 0,135544 0,131652 0,12776
4,32E‐05 4,26E‐05 4,21E‐05 4,15E‐05 4,09E‐05 4,03E‐05
2,46E‐07 2,64E‐07 2,81E‐07 2,98E‐07 3,15E‐07 3,32E‐07
16<x<18
<10
12<x<14
<10
18<x<20
<10
+
<10
>20
<10
<10
<10
<10
Analyse de sensibilité ‐ Surface installée de collecteurs à tubes sous vide
>20
16<x<18
>20
<10
Équivalent au syst. de ref. pour surfaces [<10 ‐ 18]. Solaire mieux si >18 m²
q
y
p
p g
Ref toujours mieux
18/26
Analyse de sensibilité ‐ Durée de vie des collecteurs plats
Human health
Ecosystem quality
Climate change
Resources
h
DALY
PDF*m2*yr
kg CO2 eq
MJ primary
kg SO2 eq
kg PO4 P‐lim
/MJ
8,68E‐09
2,44E‐02
6,98E‐03
1,49E‐01
4,08E‐05
1,31E‐07
écart
30%
100%
10%
10%
30%
30%
1,13E‐08
6,08E‐09
2,44E+00 2,44E‐04
7,68E‐03
6,28E‐03
1,64E‐01
1,34E‐01
5,30E‐05
2,85E‐05
1,70E‐07
9,16E‐08
AS ‐Par MJ produit avec variation de la durée de vie du sys solaire coll. Plats (avril 2013)
g
Unit: %
Cas de base
Avec écart significatif D
Damage category
t
U
Unit
it
25
30
35
40
45
point de bascule (COP) i td b
l (COP)
‐
+
Human health
DALY
1,19E‐08 1,09E‐08 1,02E‐08 9,66E‐09 9,26E‐09
>45
25<x<30
>45
Ecosystem quality
PDF*m2*yr
0,006544 0,006043 0,005686 0,005417 0,005208
<25
Climate change
kg CO2 eq
0,008358 0,007699 0,007228 0,006875 0,006601
35<x<40
30
>45
Resources
MJ primary
0,139027 0,128262 0,120573 0,114806 0,11032
<25
<25
<25
kg SO2 eq
5,46E‐05 4,93E‐05 4,55E‐05 4,26E‐05 4,04E‐05
40<x<45
25<x<30
>45
kg PO4 P‐lim
9,31E‐07 7,95E‐07 6,98E‐07 6,25E‐07 5,69E‐07
>45
>45
>45
Équivalent au syst. de ref. pour durée de vie [30‐ >45]
Équivalent au syst. de ref. pour durée de vie [30 ‐ >45]
solaire toujours préférable sur plage évaluée
Équivalent au syst. de ref. pour durée de vie [30 ‐ >45]
Ref toujours mieux
AS ‐ Scénarios chauffage résidence moyenne avec variation de la durée de vie du sys solaire coll. Plats (avril 2013)
Unit: %
Ski
Skip categories: i
Never
N
Damage category
Human health
Human health
Ecosystem quality
Climate change
Resources
Annexe E
Unit
DALY
PDF*m2*yr
kg CO2 eq
MJ primary
kg SO2 eq
kg PO4 P‐lim
25
30
35
40
45
8,97E‐09
8,97E
09 8,85E
8,85E‐09
09 8,76E
8,76E‐09
09 8,69E
8,69E‐09
09 8,64E
8,64E‐09
09
0,022089 0,022025 0,021979 0,021945 0,021919
0,007084
0,007 0,00694 0,006895 0,006861
0,146398 0,145028 0,14405 0,143316 0,142745
4,21E‐05 4,14E‐05 4,10E‐05 4,06E‐05 4,03E‐05
2,31E‐07 2,14E‐07 2,01E‐07 1,92E‐07 1,85E‐07
point de bascule (COP) 40<x<45
<25
30<x<35
<25
35<x<40
>45
+
<25
>45
Analyse de sensibilité ‐ Durée de vie des collecteurs plats
<25
<25
<25
>45
>45
>45
>45
>45
Ref toujours mieux
19/26
Analyse de sensibilité ‐ Durée de vie des collecteurs à air vitrés
Human health
Ecosystem quality
Climate change
Resources
q
p
DALY
PDF*m2*yr
kg CO2 eq
MJ primary
kg SO2 eq
kg PO4 P‐lim
g
/MJ
8,68E‐09
2,44E‐02
6,98E‐03
1,49E‐01
4,08E‐05
1,31E‐07
,
écart
30%
100%
10%
10%
30%
30%
1,13E‐08 6,08E‐09
2,44E+00 2,44E‐04
7,68E‐03 6,28E‐03
1,64E‐01 1,34E‐01
5,30E‐05 2,85E‐05
1,70E‐07 9,16E‐08
AS ‐Par MJ produit avec variation de la durée de vie du sys solaire coll. à air vitrés (avril 2013)
Unit: %
Ski
Skip categories: t
i
N
Never
Damage category
Human health
Ecosystem quality
Ecosystem quality
Climate change
Resources
Unit
DALY
PDF*m2*yr
kg CO2 eq
MJ primary
kg SO2 eq
kg PO4 P‐lim
20
25
30
37,5
40
4,86E‐09 3,99E‐09 3,41E‐09 2,83E‐09 2,68E‐09
0 004936 0
0,004936
0,004026
004026 0,003419
0 003419 0,002811
0 002811 0,00266
0 00266
0,004987 0,004054 0,003432 0,002809 0,002654
0,081962 0,066624 0,056399 0,046173 0,043617
3,07E‐05 2,58E‐05 2,26E‐05 1,93E‐05 1,85E‐05
1,68E‐07 1,36E‐07 1,15E‐07 9,32E‐08 8,79E‐08
point de bascule (COP) <20
<20
<20
<20
<20
25<x<30
+
<20
<20
<20
<20
<20
<20
<20
<20
30<x<37,5
37,5<x<40
Système solaire toujours préférable au syst. de réf. sur la plage testée
Équivalent au syst. de ref. pour durée de vie [<20 ‐ 30] / Solaire mieux si > 30 ans
Solaire mieux si> 37,5 ans
AS ‐ Scénarios chauffage résidence moyenne avec variation de la durée de vie du sys solaire coll. à air (avril 2013)
Compare
Product 1: 1 MJ 2C. Solaire thermique chauffe‐air + électricité (of project autoproduction)
Unit: %
Damage category
Human health
Ecosystem quality
Climate change
Resources
q
Annexe E
Unit
DALY
PDF*m2*yr
kg CO2 eq
MJ primary
kg SO2 eq
g
q
kg PO4 P‐lim
20
25
30
37,5
40
8,27E‐09 8,16E‐09 8,09E‐09 8,03E‐09 8,01E‐09
0,022123 0,022015 0,021944 0,021872 0,021854
0,006769 0,006659 0,006586 0,006512 0,006494
0,141368 0,139559 0,138353 0,137147 0,136846
3,97E‐05 3,91E‐05 3,87E‐05 3,84E‐05 3,83E‐05
1,36E‐07 1,32E‐07 1,29E‐07 1,27E‐07 1,26E‐07
point de bascule (COP) <20
<20
<20
<20
<20
25<x<30
+
<20
>40
<20
<20
<20
<20
>40
>40
>40
>40
Analyse de sensibilité ‐ Durée de vie des collecteurs à air vitrés
q
y
p
p g
20/26
Analyse de sensibilité ‐ Nombre de capteurs solaires à air
Human health
Ecosystem quality
Climate change
Resources
DALY
PDF*m2*yr
kg CO2 eq
MJ primary
kg SO2 eq
kg PO4 P‐lim
/MJ
8,68E‐09
2,44E‐02
6,98E‐03
1,49E‐01
4,08E‐05
4,08E
05
1,31E‐07
écart
30%
100%
10%
10%
30%
30%
1,13E‐08
6,08E‐09
2,44E+00 2,44E‐04
7,68E‐03
6,28E‐03
1,64E‐01
1,34E‐01
5,30E‐05
5,30E
05
2,85E
2,85E‐05
05
1,70E‐07
9,16E‐08
AS ‐ Par MJ produit avec variation du nombre de capteurs solaires à air (avril 2013)
Indicator:
Damage assessment
Unit: %
Exclude infrastructure proNo
Exclude long‐term emissioNo
base
Avec écart significatif
Avec écart significatif Damage category
Unit
2
3
4
5
6
‐
+
Human health
DALY
2,83E‐09 2,62E‐09 2,52E‐09 2,46E‐09 2,42E‐09
<2
<2
<2
<2
Ecosystem quality
PDF*m2*yr 0,002811 0,002665 0,002592 0,002548 0,002519
Climate change
kg CO2 eq 0,002809 0,00268 0,002615 0,002576 0,00255
<2
<2
<2
<2
<2
<2
Resources
MJ primary 0,046173 0,044051 0,042989 0,042353 0,041928
kg SO2 eq 1,93E‐05 1,70E‐05 1,59E‐05 1,52E‐05 1,47E‐05
<2
<2
<2
Aquatic eutrophication kg PO4 P‐li 9,32E‐08 8,89E‐08 8,68E‐08 8,55E‐08 8,46E‐08
<2
<2
2<x<3
système solaire équivalent si 2 panneaux. préférable si < 2 panneaux
AS ‐ Scénario chauffage d'une résidence moyenne avec variation du nombre de capteurs solaires à air (avril 2013)
Product 1: 1 MJ 2C. Solaire thermique chauffe‐air + électricité (of project autoproduction)
Unit: %
Exclude infrastructure proNo
Exclude long‐term emissioNo
Damage category
D
Human health
Ecosystem quality
Climate change
Resources
Annexe E
U
Unit
i
2
5
8
12
16
DALY
8,03E‐09 7,30E‐09 6,57E‐09 5,11E‐09 4,39E‐09
PDF*m2*yr 0,021872 0,019287 0,016703 0,011533 0,008948
kg CO2 eq 0,006512 0,005997 0,005482 0,004451 0,003936
MJ primary 0,137147 0,124664 0,11218 0,087213 0,07473
kg SO2 eq 3,84E‐05 3,51E‐05 3,19E‐05 2,55E‐05 2,23E‐05
kg PO4 P‐lim 1,27E‐07 1,22E‐07 1,16E‐07 1,05E‐07 1,00E‐07
Analyse de sensibilité ‐ Nombre de capteurs solaires à air
21/26
Analyse Monte Carlo ‐ Comparaison du scénario 1A et référence 100% Électricité
A:
B:
Référence 100% électricité
Scenario 1A Géothermie liquide‐eau + Électricité
Number of runs performed
Total calculation time
Part of values that contain uncertainty data
Distribution
Total
Undefined
Lognormal
Normal
Triangle
Uniform
Légende:
Aucune inversion possible
Inversion possible, mais faible probabilité (< ou =15%) ‐ par rapport aux résultats déterministes des ongles précédents
Inversion possible, probabilité élevée (> 15%) ‐ par rapport aux résultats déterministes des ongles précédents
1000
17:36:13,360:339
70,20%
Count
124817
37163 (29,8%)
87626 (70,2%)
12 (0,00961%)
8 (0,00641%)
8 (0,00641%)
Characterization
Damage assessment
Mineral extraction
Non-renewable energy
Global warming
Resources
Land occupation
Climate change
Aquatic ecotoxicity
Ecosystemquality
Ionizing radiation
Non-carcinogens
Human health
Carcinogens
-100%
-90%
-80%
-70%
-60%
-50%
-40%
-30%
-20%
-10%
0%
10%
20%
30%
40%
50%
60%
70%
80%
90%
100%
-100%
A = B
A = B
1 MJ '1A. Géothermie eau-eau + électricité' (B),
Method: IMPACT 2002+ (autoprod) V2.05 / IMPACT 2002+ , confidence interval: 95 %
Impact category
Impact
category
Aquatic ecotoxicity
Carcinogens
Global warming
Ionizing radiation
Land occupation
Mineral extraction
Non‐carcinogens
Confidence interval: Annexe E
A >= B
A >= B
99,20%
100%
26,40%
98,20%
93%
100%
100%
100%
100%
99,90%
0%
99,50%
36,70%
80,10%
100%
Mean
Median
SD
CV (Coefficien
CV (Coefficien
1,48E‐05
1,42E‐05
7,65E‐06
51,60%
3,85
3,63
1,46
37,80%
‐1,69E‐08
‐1,81E‐08
3,05E‐08
‐181%
4,98E‐05
4,54E‐05
3,14E‐05
63,10%
0,00161
0,00146
0,00121
75,20%
0,539
0,321
0,737
137%
5,14E‐05
4,81E‐05
1,93E‐05
37,50%
0,000469
0,000457
0,000125
26,60%
0,000373
0,000312
0,000234
62,90%
0,0687
0,061
0,0395
57,50%
‐4,63E‐08
4,63E 08
‐4,35E‐08
4,35E 08
1,65E
1,65E‐08
08
‐35,70%
35,70%
3,34E‐06
3,20E‐06
1,67E‐06
49,80%
‐7,59E‐08
‐1,31E‐07
4,81E‐07
‐634%
2,00E‐05
1,95E‐05
2,52E‐05
126%
2,08
1,97
0,723
34,80%
2 50%
2,50%
1,85E‐06
1,75
‐7,13E‐08
1,84E‐06
‐0,000373
0,0832
2,35E‐05
0,000258
0,000122
0,0146
‐8,45E‐08
8,45E 08
3,99E‐07
‐8,13E‐07
‐2,69E‐05
1,03
97 50% Std.err.of mean
97,50%
Std err of mean
3,21E‐05
0,0186
7,24
0,0136
4,31E‐08
‐0,0651
0,000123
0,0227
0,0044
0,0271
2,39
0,0492
9,48E‐05
0,0135
0,000736
0,00956
0,000925
0,0226
0,166
0,0207
‐2,18E‐08
2,18E 08
‐0,0128
0,0128
6,90E‐06
0,0179
1,04E‐06
‐0,228
7,47E‐05
0,0454
3,8
0,0125
Damage category
Climate change
Climate change
Ecosystem quality
Human health
Resources
Confidence interval: A >= B
93%
100%
99,90%
99,90%
Mean
Median
SD
CV (Coefficien
0 00161
0,00161
0 00146
0,00146
0 00121
0,00121
75 20%
75,20%
0,0167
0,0159
0,00581
34,80%
3,59E‐09
3,38E‐09
1,66E‐09
46,30%
0,0691
0,0614
0,0395
57,20%
2,50%
‐0,000373
0 000373
0,0083
9,61E‐10
0,0149
97,50% Std.err.of mean
0 0044
0,0044
0 0271
0,0271
0,0306
0,0125
7,02E‐09
0,0167
0,167
0,0206
95
95
Analyse Monte Carlo ‐ Comparaison scénario 1A et référence 100% électricité
22/26
Analyse Monte Carlo ‐ Comparaison du scénario 1B et référence 100% Électricité
A:
B:
Scenario 1B Géothermie liquide‐air + Électricité
Distribution
Total
Undefined
Lognormal
Normal
Triangle
Uniform
Légende:
1000
18:10:55.751:629
70,30%
Count
125291
37179 (29 7%)
37179 (29.7%)
88084 (70.3%)
12 (0.00958%)
8 (0.00639%)
8 (0.00639%)
Characterization
Damage assessment
Mineral extraction
Resources
Global warming
Climate change
Land occupation
Aquatic ecotoxicity
Ecosystem quality
Ionizing radiation
Human health
Non-carcinogens
-100%
Carcinogens
-100%
-90%
-80%
-70%
-60%
-50%
-40%
-30%
-20%
-10%
0%
10%
A= B
30%
40%
50%
60%
70%
80%
90%
100%
1 MJ '1B. Géothermie eau-air + électricité' (B),
A >= B
1 MJ '1B. Géothermie eau-air + électricité' (B),
Impact category
Aquatic ecotoxicity
Carcinogens
Global warming
Ionizing radiation
Land occupation
Mineral extraction
Non‐carcinogens
Non‐renewable
Non
renewable energy
energy
A >= B
99,80%
100%
26,40%
98,50%
94,60%
100%
100%
100%
100%
100%
0%
99,50%
36,60%
79,50%
100%
Mean
Median
SD
CV (Coefficien
1,50E‐05
1,41E‐05
7,72E‐06
51,40%
3,82
3,58
1,42
37,20%
‐1,55E‐08
‐1,84E‐08
3,01E‐08
‐195%
5,06E‐05
4,52E‐05
3,48E‐05
68,80%
0,00168
0,00144
0,0013
77,40%
0,565
0,333
0,75
133%
5,28E‐05
4,93E‐05
2,22E‐05
42,00%
0,000472
0,000456
0,000123
26,00%
0,000379
0,000321
0,000273
72,00%
0,0699
0,0599
0,0481
68,80%
‐4,69E‐08
‐4,32E‐08
1,79E‐08
‐38,10%
3,37E‐06
3,21E‐06
1,65E‐06
48,90%
‐8,42E‐08
‐1,48E‐07
4,78E‐07
‐568%
2,02E‐05
1,77E‐05
2,56E‐05
126%
2,07
1,95
0,716
34,60%
2,50%
3,27E‐06
1,78
‐6,98E‐08
3,60E‐06
‐0,000232
0,0821
2,36E‐05
0,000274
1,14E‐04
0,0162
‐8,89E‐08
8,28E‐07
‐7,96E‐07
‐2,32E‐05
1,03
3,41E‐05
0,0163
7,57
0,0118
5,33E‐08
‐0,0615
0,000127
0,0218
0,00482
0,0245
2,71
0,042
1,07E‐04
0,0133
0,000749
0,00822
0,00101
0,0228
0,178
0,0218
‐2,14E‐08
‐0,012
7,18E‐06
0,0155
9,48E‐07
‐0,18
8,02E‐05
0,04
3,79
0,0109
Damage categA >= B
Damage
categA >= B
Mean
Median
SD
CV (Coefficien
CV (Coefficien
Climate chang
94,60%
0,00168
0,00144
0,0013
77,40%
Ecosystem qu
100%
0,0167
0,0157
0,00576
34,60%
Human health
99,90%
3,63E‐09
3,42E‐09
1,72E‐09
47,30%
Resources
100%
0,0703
0,0604
0,0481
68,40%
Confidence in
2,50%
‐0,000232
0,00827
1,16E‐09
0,0166
Std.err.of mean
0,00482
0,0245
0,0304
0,0109
7,52E‐09
0,015
0,179
0,0216
95
95
Analyse Monte Carlo ‐ Comparaison scénario 1B et référence 100% électricité
23/26
Analyse Monte Carlo ‐ Comparaison du scénario 2A et référence 100% Électricité
A:
B:
Scenario 2A Système solaire thermique à collecteurs plats (eau chaude) + Électricité
Distribution
Total
Undefined
Lognormal
Normal
Triangle
Uniform
Légende:
1000
11:15:43.082:901
69,30%
Count
61112
18787 (30.7%)
42297 (69 2%)
42297 (69.2%)
7 (0.0115%)
13 (0.0213%)
8 (0.0131%)
Damage assessment
Characterization
Mineral extraction
Resources
Global warming
Aquatic
A
ti acidification
idifi ti
Climate change
Land occupation
Aquatic ecotoxicity
Ecosystem quality
Ionizing radiation
Human health
Non-carcinogens
Carcinogens
-100%
-90%
-80%
-70%
-60%
-50%
-40%
-30%
-20%
-10%
0%
10%
A<B
30%
40%
50%
60%
70%
80%
90%
-100%
100%
-90%
-80%
-70%
-60%
-50%
1 MJ '2A. Solaire thermique (eau chaude) à collecteurs plats + électricité' (B),
Impact category
Aquatic ecotoxicity
Carcinogens
Global warming
Ionizing radiation
Land occupation
Mineral extraction
Non‐carcinogens
20%
A >= B
1 MJ '2A. Solaire thermique (eau chaude) à collecteurs plats + électricité' (B),
A >= B
21,00%
100%
0%
2,60%
39,80%
100%
4%
0%
74,60%
76,30%
31,40%
14,70%
4,50%
9 20%
9,20%
100%
Mean
Median
SD
CV (Coefficien
‐9,74E‐07
‐1,25E‐06
1,54E‐06
‐159,00%
0,694
0,634
0,322
46%
‐1,09E‐07
‐1,06E‐07
2,51E‐08
‐23,00%
‐1,58E‐05
‐1,63E‐05
6,37E‐06
‐40,30%
‐2,03E‐05
‐5,72E‐05
0,00025
‐1230%
0,0829
0,0511
0,103
124%
‐6,81E‐06
‐7,01E‐06
3,50E‐06
‐51,40%
5,06E‐05
‐11,90%
‐0,000424
‐0,000423
2,15E‐05
1,31E‐05
3,92E‐05
182%
0,00469
0,00367
0,00676
144%
‐1,15E‐11
‐1,51E‐11
3,48E‐11
‐302%
‐3,30E‐07
‐3,80E‐07
3,34E‐07
‐101%
‐1,70E‐07
‐1,81E‐07
9,24E‐08
‐54,20%
‐6 63E‐06
‐6,63E‐06
‐7 26E‐06
‐7,26E‐06
4 74E‐06
4,74E‐06
‐71 50%
‐71,50%
0,343
0,312
0,165
48,30%
2,50%
‐3,33E‐06
0,269
‐1,68E‐07
‐2,55E‐05
‐0,000389
0,0112
‐1,33E‐05
‐0,000528
‐2,47E‐05
‐0,0056
‐6,95E‐11
‐8,50E‐07
‐3,20E‐07
‐1 42E‐05
‐1,42E‐05
0,121
2,88E‐06
‐0,0502
1,52
0,0147
‐6,91E‐08
‐0,00727
3,90E‐07
‐0,0127
0,000591
‐0,389
0,337
0,0393
1,53E‐06
‐0,0163
‐0,000333
‐0,00378
1,15E‐04
0,0575
0,021
0,0456
6,86E‐11
‐0,0955
4,45E‐07
‐0,032
4,83E‐08
‐0,0172
4 43E‐06
4,43E‐06
‐0 0226
‐0,0226
0,755
0,0153
60,20%
0,00%
77,50%
27,00%
Damage category
Climate change
Ecosystem quality
Human health
Resources
Confidence interval: -40%
-30%
-20%
-10%
0%
10%
20%
A= B
30%
A >= B
Mean
Median
SD
CV (Coefficien
39,80%
‐2,03E‐05
‐5,72E‐05
0,00025
‐1230%
100%
0,00273
0,00249
0,00133
48,70%
22,50%
‐1,98E‐10
1,98E 10
‐2,51E‐10
2,51E 10
3,34E
3,34E‐10
10
‐169,00%
169,00%
73,00%
0,00427
0,00321
0,00677
159%
40%
50%
2,50%
‐0,000389
0,000947
‐6,86E‐10
6,86E 10
‐0,00597
60%
70%
80%
90%
100%
0,000591
‐0,389
0,00604
0,0154
6,04E
6,04E‐10
10
‐0,0534
0,0534
0,0206
0,0502
95
95
Analyse Monte Carlo ‐ Comparaison scénario 2A et référence 100% électricité
24/26
Analyse Monte Carlo ‐ Comparaison du scénario 2B et référence 100% Électricité
A:
B:
Scenario 2B Système solaire thermique à tubes sous vide + Électricité
Distribution
Total
Undefined
Lognormal
Normal
Triangle
Uniform
Légende:
1000
11:19:31.076:863
69,20%
Count
61085
18817 (30.8%)
42240 (69 1%)
42240 (69.1%)
7 (0.0115%)
13 (0.0213%)
8 (0.0131%)
Characterization
Damage assessment
Mineral extraction
Resources
Global warming
Land occupation
Climate change
Aquatic ecotoxicity
Ecosystem quality
Ionizing radiation
Human health
Non-carcinogens
Carcinogens
-100%
-90%
-80%
-70%
-60%
-50%
-40%
-30%
-20%
-10%
0%
10%
20%
30%
40%
50%
60%
70%
80%
90%
100%
-100%
-90%
-80%
-70%
-60%
-50%
-40%
-30%
-20%
-10%
0%
10%
A= B
20%
30%
40%
50%
60%
70%
80%
90%
100%
A >= B
1 MJ '2B. Solaire thermique (combiné) à tubes sous-vide + électricité' (B),
1 MJ '2B. Solaire thermique (combiné) à tubes sous-vide + électricité' (B),
Impact category
65,80% Aquatic acidification
Aquatic ecotoxicity
Carcinogens
Global warming
Ionizing radiation
Annexe E
A >= B
34,20%
100%
0%
3,30%
52,20%
100%
Mean
Median
SD
CV (Coefficien
‐9,13E‐07
‐1,35E‐06
2,87E‐06
‐314%
1,34
1,25
0,571
42,50%
‐1,45E‐07
‐1,42E‐07
3,17E‐08
‐21,80%
‐2,41E‐05
‐2,53E‐05
1,21E‐05
‐50,40%
0,000106
1,75E‐05
0,000513
485%
0,192
0,111
0,266
138%
2,50%
‐5,28E‐06
0,532
‐2,13E‐07
‐4,46E‐05
‐0,000642
0,0246
5,99E‐06
‐0,0994
2,75
0,0134
‐9,24E‐08
‐0,00691
1,75E‐06
‐0,0159
0,00133
0,153
0,862
0,0438
47,80%
0,00%
65,90%
22,10%
Damage category
Climate change
Ecosystem quality
Human health
Resources
Confidence interval: Analyse Monte Carlo ‐ Comparaison scénario 2B et référence 100% électricité
A >= B
Mean
Median
SD
CV (Coefficien
52,20%
0,000106
1,75E‐05
0,000513
485%
100%
0,00526
0,0048
0,00237
45,00%
34%
‐1,61E‐10
1,61E 10
‐2,59E‐10
2,59E 10
6,34E
6,34E‐10
10
‐394%
394%
77,90%
0,011
0,00823
0,0147
134%
2,50%
‐0,000642
0,00187
‐1,12E‐09
1,12E 09
‐0,00945
0,00133
0,153
0,0115
0,0142
1,33E
1,33E‐09
09
‐0,125
0,125
0,0442
0,0422
95
25/26
Analyse Monte Carlo ‐ Comparaison du scénario 2C et référence 100% Électricité
A:
B:
Scenario 2C Système solaire thermique chauffe‐aire + Électricité
Distribution
Total
Undefined
Lognormal
Normal
Triangle
Uniform
Légende:
1000
18:49:21.180:384
70,50%
Count
125572
37080 (29.5%)
88459 (70 4%)
88459 (70.4%)
12 (0.00956%)
13 (0.0104%)
8 (0.00637%)
Characterization
Damage assessment
Mineral extraction
Global warming
Resources
Land occupation
Climate change
Aquatic ecotoxicity
Ecosystem quality
Ionizing radiation
Non-carcinogens
Human health
Carcinogens
-100%
-90%
-80%
-70%
-60%
-50%
-40%
-30%
-20%
-10%
0%
10%
A= B
-90%
-80%
-70%
-60%
-50%
1 MJ '2C. Solaire thermique chauffe-air + électricité' (B),
-40%
-30%
-20%
-10%
0%
10%
A= B
1 MJ '2C. Solaire thermique chauffe-air + électricité' (B),
Impact category
Aquatic ecotoxicity
Carcinogens
Global warming
Ionizing radiation
Land occupation
Mineral extraction
Non‐carcinogens
A >= B
99,90%
100%
90%
99,00%
100,00%
100%
99,20%
99%
99,80%
100,00%
99,50%
100,00%
99,60%
98 50%
98,50%
100%
Mean
Median
SD
CV (Coefficien
5,54E‐06
4,96E‐06
3,20E‐06
58%
1,17
1,03
0,626
53,50%
9,22E‐09
6,79E‐09
9,54E‐09
103,00%
1,66E‐05
1,40E‐05
1,18E‐05
71,00%
0,000963
8,78E‐04
0,000501
52%
0,154
0,0917
0,201
130%
9,40E‐06
7,64E‐06
7,09E‐06
75,50%
7,07E‐05
6,01E‐05
4,48E‐05
63,30%
1,17E‐04
9,57E‐05
8,64E‐05
74%
0,0237
0,0201
0,0157
66%
8,13E‐11
6,59E‐11
5,98E‐11
74%
1,35E‐06
1,20E‐06
6,90E‐07
51,20%
2,17E‐07
1,80E‐07
1,58E‐07
72,60%
1 40E‐05
1,40E‐05
1 19E‐05
1,19E‐05
9 73E‐06
9,73E‐06
69 60%
69,60%
0,632
0,565
0,321
50,90%
2,50%
1,28E‐06
0,383
‐2,49E‐09
1,96E‐06
0,00029
0,0202
7,47E‐07
1,14E‐05
2,62E‐05
0,00611
7,74E‐12
4,25E‐07
3,09E‐08
8 17E‐07
8,17E‐07
0,213
1,34E‐05
0,0182
2,72
0,0169
3,20E‐08
0,0327
4,77E‐05
0,0225
0,00229
0,0165
0,675
0,0413
2,83E‐05
0,0239
1,81E‐04
0,02
0,000371
0,0233
0,0603
0,0209
2,54E‐10
0,0232
2,99E‐06
0,0162
6,67E‐07
0,023
3 87E‐05
3,87E‐05
0 022
0,022
1,45
0,0161
Damage category
Climate change
Ecosystem quality
Human health
Resources
Confidence interval: A >= B
Mean
Median
SD
CV (Coefficien
100,00%
0,000963
8,78E‐04
0,000501
52%
100%
0,00508
0,00454
0,00259
50,90%
100%
1,35E‐09
1,35E 09
1,20E
1,20E‐09
09
6,97E
6,97E‐10
10
52%
100,00%
0,0238
0,0202
0,0157
66%
2,50%
0,00029
0,00172
4,26E
4,26E‐10
10
0,00612
0,00229
0,0165
0,0117
0,0161
3,02E
3,02E‐09
09
0,0163
0,0606
0,0209
95
95
Analyse Monte Carlo ‐ Comparaison scénario 2C et référence 100% électricité
26/26
Annexe F : Revue critique Cette annexe inclut :  Le premier rapport de revue critique  Le document de réponse au réviseur  Le rapport de revue final Le 23 mars 2013
Revue critique par un comité d’experts indépendants d’une étude ACV de filières de production
décentralisée d’énergie thermique à petite échelle
O/Ref.: 068-B0004302-002-EN-R-0002-00
Monsieur Christian Turpin
Conseiller- Performance environnementale- Chimie Environnement et développement durable
Hydro-Québec
75, boulevard René-Lévesque Ouest
Montréal (Québec) H2Z 1A4
Objet:
Cher monsieur Turpin,
Le comité de revue critique que je préside a complété la revue de l’étude ACV que vous avez demandé
au CIRAIG de produire pour le compte d’Hydro-Québec. La revue critique d’une étude ACV est un
exercice ayant pour objectif d’assurer que l’étude et son rapport répondent aux exigences de la norme
ISO 14044. Notre travail ne consiste pas à approuver ou non la divulgation de l’étude à un public externe.
Cette décision revient aux mandataires de l’étude.
Vous trouverez dans le document joint à cette lettre des commentaires généraux de même que des
commentaires plus spécifiques. Les commentaires sont codifiés selon que des corrections sont requises,
recommandées ou suggérées et que ces corrections ont une incidence directe, indirecte ou aucune
incidence sur la conformité de l’étude à la norme ISO 14044.
Bien que dans l’ensemble l’étude respecte les grandes lignes de la norme ISO 14044, le comité de revue
critique a relevé plusieurs hypothèses ou paramètres de l’étude pour lesquels des justifications ou des
références sont manquantes. Ceci concerne principalement la durée de vie de différents systèmes
comparés. Selon l’expertise des membres du comité de revue critique, ces durées de vie sont dans la
majorité des cas trop optimiste. Étant donné que les impacts associés à la production et à l’installation
des systèmes, de même que les impacts en fin de vie, sont amortis sur l’ensemble de la durée de vie des
systèmes, ce paramètre est considéré comme central dans l’étude. Ainsi une surestimation de la durée
de vie des systèmes aurait pour effet de minimiser les impacts des phases de production, d’installation et
de fin de vie. Le travail du comité de revue critique n’est pas de statuer sur la durée de vie des systèmes,
ni de donner un avis sur toute valeur à utiliser dans l’étude, mais de déterminer si les valeurs utilisées
sont représentatives du contexte de l’étude. Le comité invite donc les auteurs de l’étude à revoir les
informations présentées dans l’étude et permettant de justifier les durées de vie présentées pour chaque
système, ou de revoir ces valeurs.
1080 côte du Beaver Hall
Bureau 300, Montréal (Québec)
Canada H2Z 1S8
Également, le comité souhaite attirer l’attention des auteurs de l’étude sur l’uniformisation de
l’interprétation des résultats. En raison de l’incertitude associée aux modèles d’évaluation des impacts,
les auteurs n’ont pas pu distinguer entre deux systèmes celui présentant les bénéfices environnementaux
DESSAU.COM
T 514.281.1010
F 514.798.8790
[email protected]
Objet :
Revue critique par un comité d’experts indépendants d’une étude ACV de
filières de production décentralisée d’énergie électrique à petite échelle
O/Ref.: 068-B-0004302-001-EN-R-0002-00
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23 mars 2013
potentiels les plus grands. Par contre, à d’autres endroits dans l’étude, une telle distinction est faite pour
les mêmes systèmes et les mêmes catégories d’impacts.
Finalement, considérant qu’un des objectifs de l’étude est d’identifier les paramètres clés des systèmes
de production décentralisée d’énergie thermique et ce, dans l’idée notamment de cerner des pistes
d’amélioration pour l’option de mesurage net pour autoproducteurs, le comité juge que les principaux
contributeurs (processus) des différents impacts ne sont pas suffisamment détaillés.
Compte tenu de ces points et des autres présentés dans le document ci-joint, le comité de revue critique
juge que l’étude dans sa première version ne répond pas aux exigences de la norme ISO 14044.
Néanmoins, le comité est confiant qu’il est possible de répondre de manière satisfaisante à ces
commentaires, ce qui rendrait l’étude conforme à cette norme.
C’est donc dans l’idée de relire une version modifiée de l’étude ACV que le comité vous invite à prendre
en considération ces commentaires et à en discuter avec les auteurs de l’étude afin d’apporter les
corrections et justifications requises. À titre de président du comité de revue critique, je reste à votre
entière disposition pour discuter des commentaires contenus dans ce document.
J’espère le tout à votre satisfaction.
Gontran Bage, ing., Ph.D.
Chargé de projet- Expert en analyse du cycle de vie
DESSAU.COM
Objet :
filières de production décentralisée d’énergie thermique à petite échelle
O/Ref.: 068-B-0004302-001-EN-R-0002-00
RÉSUMÉ DE LA DÉCISION DU COMITÉ
AUTEUR DE L’ÉTUDE
DATE DU RAPPORT
Hydro-Québec
CIRAIG
Septembre 2012
TITRE DE L’ÉTUDE RÉVISÉE
COMMANDITAIRE
Février 2012
23 mars 2013
Étude est conforme aux exigences
de la norme ISO 14044
ANALYSE DU CYCLE DE VIE DE FILIÈRES DE PRODUCTION
DÉCENTRALISÉE D’ÉNERGIE THERMIQUE À PETITE
ÉCHELLE
DATE DE LA REVUE CRITIQUE
DÉCISION DU COMITÉ DE
REVUE CRITIQUE
Étude requiert des corrections
mineures conformément aux
exigences de la norme ISO 14044
majeures conformément aux
GONTRAN BAGE, ING., PH.D.
CONSEILLER EN DÉVELOPPEMENT DURABLE
COMPOSITION DU COMITÉ DE REVUE CRITIQUE
PRÉSIDENT DU COMITÉ DE REVUE
CRITIQUE
RÉVISEURS
Reda Djebbar, Ph.D., P.Eng.
Ingénieur senior- Énergie solaire thermique
CanmetÉnergie
Philippe Pasquier, ing., Ph.D.
Professeur- Département des génies civil,
géologique et des mines
École Polytechnique de Montréal
Conformément à la section 6.3 de la norme ISO 14044, une étude doit faire l’objet d’une revue critique
par un comité des parties prenantes si les résultats de l’étude peuvent être utilisés en support à une
affirmation comparative destinée à être divulguée au public. Dans ce contexte, le travail des réviseurs
est de s’assurer que l’étude est transparente et cohérente, que les données utilisées sont appropriées
et en relation avec les objectifs de l’étude, que l’interprétation des résultats est en accord avec ces
objectifs, que l’interprétation des résultats reflète les limites de l’étude telles qu’identifiées par ses
auteurs, et que les méthodes employées par les auteurs de l’étude sont scientifiquement valables,
adéquates par rapport aux objectifs de l’étude et en accord avec la norme ISO 14044. Il est important
de rappeler qu’une décision du comité quant au respect par l’étude des exigences de la norme ISO
1 de 18
14044 ne signifie pas que le comité endosse la divulgation des résultats. Une telle divulgation reste
sous la décision et la responsabilité des propriétaires de l’étude.
DESSAU.COM
1
2
O/Ref.: 068-B-0004302-001-EN-R-0002-00
14044 et ne devrait pas influencer les résultats de l’étude.
COMMENTAIRES GÉNÉRAUX
23 mars 2013
Le chauffe-eau solaire présenté dans cette étude pour le système thermosolaire à
collecteurs plats n’est pas représentatif de la technologie vendue au Québec et au Canada.
Les chauffe-eaux solaires résidentiels vendus au Canada possèdent deux réservoirs, un
pour emmagasiner l’eau préchauffée et un second réservoir qui possède une résistance
2
électrique de chauffage ou un brûleur au gaz. Les systèmes avec un seul réservoir sont
plus communs en Europe où l’espace résidentiel est restreint.
2
La majorité des systèmes ont des capteurs plus grands, avec des surfaces de près de
Le système thermosolaire à colleteurs plats avec une surface de captage de 4 m est petit.
2
6m .
Le système thermosolaire à tubes sous vide avec une surface de captage 10,5 m et un
réservoir d’eau de 1 200 litres est petit. Ceci expliquerait la faible contribution de ce type de
système en termes de performance environnementale.
La durée de vie de 37,5 ans pour le système thermosolaire à capteurs à air vitrés est trop
grande.
La durée de vie de 50 ans pour le système géothermique est trop grande. Le système
2 de 18
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Ã
Ã
Ã
Ã
obligatoire, cet aspect n’a pas ou peu d’incidence sur la conformité de l’étude à la norme ISO
Ä une correction, une modification, une adaptation ou une justification est suggérée mais non
et pourrait influencer les résultats de l’étude ;
aspect peut avoir une incidence indirecte sur la conformité de l’étude à la norme ISO 14044
Â une correction, une modification, une adaptation ou une justification est recommandée, cet
les résultats de l’étude ;
aspect de l’étude a une incidence sur la conformité de l’étude à la norme ISO 14044 et sur
Ã une correction, une modification, une adaptation ou une justification est obligatoire, cet
des réviseurs, ces commentaires ont été codifiés selon la légende suivante :
Afin de guider les auteurs de l’étude dans les corrections à apporter à l’étude selon les commentaires
CODIFICATION DES COMMENTAIRES
Objet :
1.
2.
3.
4.
5.
sous-terrain pourrait avoir une telle durée de vie, mais les équipements hors-terre n’ont pas
Applications », au chapitre 37 « Owning and Operating Costs » une durée de vie de l’ordre
une durée de vie de 50 ans. Selon le documnet« 2011 ASHRAE Handbook HVAC
DESSAU.COM
O/Ref.: 068-B-0004302-001-EN-R-0002-00
3 de 18
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23 mars 2013
L’annexe C détaille les « processus ecoinvent » impliqués dans la construction de
sont associées seraient à revoir.
vie de 50 ans a été utilisée, l’indicateur eutrophisation aquatique et les conclusions qui y
clair si une durée de vie de 50 ans a été utilisée pour le fluide caloporteur. Si une durée de
souterrain est généralement effectué aux 5 à 10 ans. À la lecture du rapport, il n’est pas
Pour les systèmes géothermiques, le remplacement du fluide caloporteur dans l’échangeur
calcul d’inventaire.
des économies d’énergie. Cette stratégie de conception aurait probablement modifié le
mécanique et probablement la taille de l’échangeur souterrain tout en fournissant l’essentiel
d’appoint électrique dans l’air pulsé. Ceci aurait permis de réduire l’ampleur de l’installation
aurait été de sélectionner une PàC ayant une capacité moindre avec un chauffage
expliquer les choix de conception et les hypothèses de travail. Une approche alternative
par année en énergie de chauffage. Peu d’information dans le rapport sont fournies pour
Il est supposé que les PàC, d’une puissance nominale de 10 kW, fourniront 20 000 kWh
si le flux de référence est pondéré en conséquence.
l’annexe C mentionne une durée de vie de 20 ans dans pour les PàC mais il n’est pas clair
liquide-air » et « liquide-eau » et les conclusions indiquées à la page 31. Notons que
PàC modifierait significativement le flux de référence des systèmes géothermiques «
d’environ 12 à 15 années. L’utilisation d’une durée de vie beaucoup plus courte pour la
est de 15 à 25 ans, ce qui est supérieur la durée de vie moyenne d’une PàC air-air qui est
résidentiel, on considère que la durée de vie de la pompe à chaleur (PàC) géothermique
de 24 ans pour les pompes à chaleurs commerciales air-eau devrait être considérée. En
Objet :
6.
7.
8.
l’échangeur géothermique. Notons que l’utilisation du méthanol a été retenue bien que le
propylène glycol est probablement davantage utilisé. Par ailleurs, le forage lui-même et la
disposition des déblais ne sont pas détaillés dans ce « processus ecoinvent ». Le forage
requiert un équipement lourd qui consomme des quantités importantes d’hydrocarbures.
Un coût environnemental est également associé à la disposition des déblais de forage. Si
ces processus importants n’ont effectivement pas été pris en compte, les conclusions
associées à la construction des l’échangeur souterrain seraient à revoir.
DESSAU.COM
3
Objet :
O/Ref.: 068-B-0004302-001-EN-R-0002-00
Mettre les chiffres 2 et 4 en indice pour CO2, CH4 et N2O.
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d’énergie provenant du réseau permet, … ». Si la production est décentralisée, elle
Au premier paragraphe : « … on constate que la production décentralisée de 1 MJ
l’étude.
n’est qu’une erreur de frappe et qu’il n’y a pas de répercussion sur l’ensemble de
Le facteur d’équivalence entre un mégajoule et un kWh est erroné. Vérifier que ceci
Voir le commentaire général sur la durée de vie du système géothermique.
consommation ou les deux.
thermosolaires évalués sont ceux permettant de chauffer l’air ambiant ou l’eau de
Au dernier paragraphe, il n’est pas clair pour le lecteur si les systèmes
COMMENTAIRES SPÉCIFIQUES
Page iv :
Page v :
Page v :
Page vii :
ne provient pas alors du réseau.
Selon la consommation de 0,06 MJ par MJ produit pour le système thermosolaire à
Voir le commentaire de la page iv.
Page vii :
sur le marché canadien des systèmes plus performants avec des valeurs de COP
collecteurs plats, il s’agit d’un équipement avec une valeur de COP de 17. Il existe
Page xiv :
avoisinant 27.
Page 3 :
La référence Marcotte, 2011 est identifiée dans les références comme datant de
tendance d’arriver lorsque l’utilisateur s’approvisionne auprès d’une forme
Considérant que les changements majeurs dans les modes de chauffage ont plus
2009.
Page 3 :
Page 3 :
pertinent de considérer une de ces sources d’énergie plutôt que l’électricité comme
d’énergie à forte teneur en carbone (mazout léger, gaz naturel), ne serait-il pas plus
scénario de référence ? Sinon, l’étude devrait être positionner sur le type de
système de production d’énergie qui devrait être employé lors d’un changement
d’une de ces sources d’énergie à forte teneur en carbone vers une source plus
2
Premier paragraphe de la section 2.2.3.1, l’unité de surface devrait être en m .
verte.
Page 7 :
Pourquoi le rendement du système de capteur solaire à plat est différent
Pourquoi l’angle d’inclinaison du capteur solaire thermique à tubes sous vide est
cette différence n’a pas engendrée d’erreur dans l’étude.
(7 765 MJ/an) que celui présenté à la page précédente (7 667 MJ/an) ? Valider que
Page 8 :
Page 9 :
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Objet :
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Objet :
O/Ref.: 068-B-0004302-001-EN-R-0002-00
Voir le commentaire de la page 32 sur la modélisation du lessivage des poteaux.
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L’impact en fin de vie du propylène glycol semble avoir un impact important.
collecteur à air, l’écart est de 89%, soit presque, à 1% près, un ordre de grandeur.
et les résultats pour le réseau d’Hydro-Québec et le système thermosolaire à
approche de gestion qu’il faut utiliser avec discernement. Ainsi, pour cet indicateur
départager selon la qualité des écosystèmes. Il s’agit là, selon les réviseurs d’une
deux ordres de grandeur d’écart entre les résultats de deux systèmes pour les
L’utilisation de la règle des incertitudes sur les modèles indique qu’il faut un ordre à
variations dans la durée de vie des équipements.
Voir le commentaire de la page 36 sur les recommandations à faire quant à des
paramètre clé.
Voir le commentaire de la page 33 sur la provenance des composantes comme
plus avantageuse d’un point de vue environnemental.
savoir également les circonstances qui feraient en sorte que sa décision ne serait
permettant d’améliorer la performance d’un système. Le décideur a besoin de
durée de vie moindre, et non pas uniquement mettre de l’avant les éléments
adéquatement le décideur, à regarder tous les cas de figure possible, dont une
durée de vie des capteurs et des réservoirs, les auteurs sont invités, afin de guider
En plus de commenter sur les conséquences positives de l’accroissement de la
paramètre clé.
Voir le commentaire de la page 33 sur la provenance des composantes comme
liquide pour chaque système et justifier la durée de vie du liquide caloporteur.
remplacement du liquide caloporteur. Il faudrait ajuster les hypothèses sur ce
Pour les systèmes géothermiques de 50 ans, il n’est pas fait mention de
L’étude fait mention d’un remplacement de 2,5 fois durant une période de 25 ans.
Page 35 :
DESSAU.COM
Page 39 :
Page 38 :
Page 38 :
Page 36 :
Page 36 :
Page 35 :
en considération le mix énergétique dans les paramètres clés.
prendre en considération la provenance ce qui permettrait de prendre indirectement
En plus de la masse des composantes comme paramètre clé, il faudrait également
l’étape de fin de vie.
à l’air durant l’étape d’exploitation sont en cause… ». Il s’agit d’une discussion sur
Au dernier paragraphe de la section sur l’étape de fin de vie : « … gaz réfrigérants
des eaux usées devrait être revue.
traitement biologique. Pour situer l’étude au Québec, la modélisation du traitement
américain. Or au Québec plusieurs systèmes, notamment dans les grandes villes et
donnée
Page 33 :
différent de l’angle d’inclinaison du capteur solaire plat ? Ne faut-il pas considérer
Voir le commentaire général sur la durée de vie des systèmes géothermiques.
est
Ã
donc représentant la situation pour une majorité de Québécois, n’incluent pas de
Les processus d’emballage ont été exclus en raison de l’absence de données. Il
explication
5 de 18
Page 33 :
chaque système dans ses conditions optimales d’opération.
Page 11 :
Pour les systèmes géothermiques, l’étude parle de glycol pour l’antigel tandis que
d’autres endroits d’eau. Est-ce qu’il y a une différence ?
Au tableau 2-4, il est question à différents endroits d’eau déminéralisée et à
Voir le commentaire général sur la durée de vie des systèmes géothermique.
carburant par les équipements, est pris en considération.
Il n’est pas clair sur le forage des puits géothermiques, et donc la combustion de
type d’emballage d’un autre système afin de valider l’hypothèse.
imposant durant la phase de transport et de distribution. Il aurait fallu prendre un
systèmes étudiés. Les systèmes solaires devraient avoir un emballage plus
manquantes pour valider le caractère négligeable de ces processus sur chacun des
aurait fallu avoir une analyse de sensibilité sur ce mode de gestion des données
Page 15 :
Page 15 :
Page 19 :
Page 20 :
Page 20 :
pour les systèmes thermiques à circulation de fluide, l’étude parle de propylène
glycol pour l’antigel. Y a-t-il une différence ?
Quelle est la durée de vie du liquide caloporteur ?
Premier paragraphe : « … source biogénique (produit par la décomposition… »
Page 20 :
Page 23 :
Revoir les conclusions du dernier paragraphe si des modifications sont apportées à
Expliquer comment le lessivage des produits de préservation des poteaux de bois
américain.
sensibilité selon les différents mix énergétiques possibles dans le contexte nord
Nord est vue comme un tout ? Il pourrait être pertinent de faire des scénarios de
faite. Y a-t-il une distinction pour le réseau de l’Ontario, ou toute l’Amérique du
Expliquer davantage comment la modélisation du système intégré d’électricité a été
la durée de vie des systèmes géothermiques.
Page 31 :
Page 32 :
Page 32 :
est modélisé. Il s’agit là d’un élément affectant significativement les résultats et
aucune information n’est donnée sur la manière dont la modélisation est faite.
une
Donner le taux de fuite (avec une référence) des frigorigènes dans les systèmes.
aquatique,
Page 32 :
d’eutrophisation
Pour
eaux en spécifiant qu’il s’agit là de systèmes représentatifs du contexte nord-
relativement aux systèmes mécaniques, biologiques et chimiques de traitement des
l’indicateur
Page 33 :
DESSAU.COM
Objet :
23 mars 2013
Â
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Objet :
spécifique.
L’interprétation suite à la comparaison des méthodes d’impacts devrait être revue.
Il y a des inversions dans les résultats. Malgré ces inversions, les auteurs
mentionnent que les tendances dans les résultats présentés précédemment sont
valides. Il y a lieu de se questionner sur l’utilité de cette comparaison si malgré des
différences les conclusions sont maintenues.
Si la nouvelle méthode Impact World semble plus rapprochée de la méthode
Impact 2002+, notamment pour l’eutrophisation aquatique, pourquoi ne pas avoir
dans l’étude à cette nouvelle méthode d’impacts. Les auteurs devraient se
utilisé cette méthode dans l’étude plutôt que Impact 2002+. C’est la seule allusion
questionner sur la pertinence d’en parler ici.
Les performances issues des sous-estimations présentées dans les trois points de
la page 55 sont déjà celles que l’on peut voir à la figure 3-6.
Pourquoi ne pas avoir cherché s’il existe une valeur du COP inférieure à 3.0 qui
rendrait les systèmes géothermiques moins intéressants. Le décideur a besoin de
savoir également les circonstances qui feraient en sorte que sa décision ne serait
« … la géothermie reste derrière les systèmes solaire thermique à collecteur à air,
plus avantageuse d’un point de vue environnemental.
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Retirer, dans la section 3.4, la mention sur l’amélioration de la qualité des données
pour faire ressortir également le système géothermique liquide-eau.
Dans la section « Globalement, on retient que … », nuancer les conclusions selon
des écosystèmes.
la manière dont les auteurs traiteront de l’incertitude sur les modèles pour la qualité
Dans la section « Globalement, on retient que … », nuancer les conclusions selon
alternative intéressante.
de mentionner que le système géothermique liquide-eau demeure également une
Bien que le système géothermique liquide-air soit le plus intéressant, il y aurait lieu
performance énergétique comparativement au chauffage par plaintes électriques.
climatiseurs) qui permettent également de chauffer l’hiver avec une meilleure
équipements de climatisation murale multizone (on parle dans l’étude de 3
Le choix du scénario de référence devrait prendre en considération les nouveaux
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procédure découlant de la revue critique. Il en va du choix des auteurs de l’étude,
Page 54 :
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DESSAU.COM
selon les objectifs visés, de choisir de réaliser ou non une collecte de données
suite à la revue critique. Une collecte de données spécifique ne doit pas être une
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7 de 18
Page 54 :
ombragées fait également appel à l’incertitude sur les données. Il manque une
« … le scénario construit à partir du système solaire à collecteur à air (2C) et le
scénario … »
Les dernières phrases du dernier paragraphe devraient être revues pour mieux
expliquer le point que veulent mettre de l’avant les auteurs de l’étude.
Il y aurait lieu de revoir les hypothèses faites pour la climatisation. La modélisation
a été faite à partir de travaux académiques français. Le choix d’utiliser trois
s’agit là d’un élément à fort jugement personnel. Possiblement que deux
climatiseurs de 18 000 BTU pour cette surface pourrait être remis en question. Il
climatiseurs de 18 000 BTU pourrait également être suffisant. Une analyse de
sensibilité sur ce paramètre pourrait être requise ici pour mettre plus de robustesse
sur les conclusions qui en découlent de cette section.
Il faudrait justifier la durée de vie de 12 ans prise en considération pour les
climatiseurs. La majorité des fabricants de climatiseurs offrent des garanties de 5
ans sur leurs équipements. Peut-on à partir de ceci justifier une durée de vie
moyenne de 12 ans ?
Le scénario de référence n’est pas un scénario considérant la climatisation. Il n’y a
pas d’équivalence fonctionnelle pour cette comparaison. Il n’est donc pas approprié
de maintenir ce scénario de référence dans cette section. Il faudrait présenter
uniquement les résultats avec l’ajout de la climatisation au scénario de référence.
Â
étape d’interprétation des résultats des analyses pour le lecteur.
et celle d’un des systèmes décentralisés mais l’interprétation des cellules
tableau ne font référence uniquement à l’écart entre l’impact de l’énergie du réseau
sur les données. Présenter de la manière actuelle, les pourcentages dans le
second en raison des inversions possibles dans les conclusions par les incertitudes
qui peut être faite des résultats en raison des incertitudes sur les modèles et le
Le Tableau 3-1 devrait être scindé en deux tableaux, un présentant l’interprétation
écosystèmes. Il faudrait avoir de la cohérence dans l’interprétation des résultats.
environnemental potentiel pour tous les indicateurs, y compris la qualité des
on indique que le système thermosolaire à collecteur à air présente un bénéfice
départager entre les systèmes pour la qualité des écosystèmes, mais à la page 41,
À la page 39, on mentionne que les incertitudes font en sorte que l’on ne peut pas
dans ce cas et pour cet indicateur.
entre tous les autres systèmes, de déterminer qu’il y a une différence significative
Il serait possible dans ce contexte, compte-tenu également de la faible différence
O/Ref.: 068-B-0004302-001-EN-R-0002-00
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Objet :
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23 mars 2013
Est-ce que les interprétations sur les rendements et les durées de vie prennent en
peu importe … »
Page 57 :
Prendre en considération l’incertitude sur les modèles pour la qualité des
écosystèmes dans les recommandations de la section 3.7.2.
considération les incertitudes sur les modèles ?
Page 60 :
DESSAU.COM
4
Objet :
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ÉVALUATION DE LA CONFORMITÉ À LA NORME
ISO 14044
1- EXIGENCES GÉNÉRALES
23 mars 2013
1.A- Les résultats et conclusions de l’ACV doivent être communiqués de manière complète et précise au public
concerné sans parti pris
Exigence respectée
De manière globale, les résultats présentés sont complets. Il pourrait
y avoir toutefois des ajustements sur le traitement uniforme des
Exigence partiellement respectée
interprétations des résultats en fonction des incertitudes sur les
Exigence non respectée
modèles.
Exigence non applicable
1.B- Les résultats, données, méthodes, hypothèses et limites doivent être transparents et présentés de manière
suffisamment détaillée pour permettre au lecteur de comprendre les complexités et les compromis inhérents
à l’ACV
Exigence respectée
La modélisation de lessivage des produits de préservation du bois
n’est pas suffisamment présentée compte-tenu de l’impact que ce
processus semble avoir sur le système.
1.C- Le rapport doit permettre d’utiliser les résultats et l’interprétation de manière cohérente avec les objectifs de
l’étude
Exigence respectée
Les paramètres clés identifiés pour chacun des systèmes étudiés
(une partie du premier objectif de l’étude) ne sont pas suffisamment
détaillés pour permettre au décideur une utilisation concrète des
résultats.
2- EXIGENCES SPÉCIFIQUES POUR LES ÉTUDES AVEC DIVULGATION
2.A ASPECTS GÉNÉRAUX
Septembre 2012
10 de 18
Hydro-Québec- Unité environnement et développement durable
2.A.1- Identification du commanditaire et réalisateur de l’étude ACV
Exigence respectée
Exigence respectée
2.A.2- Date du rapport
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Objet :
23 mars 2013
Objet :
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2.C.1.i- Des indications quant aux caractéristiques de performance de la fonction sont données
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Page 12 : Les systèmes étudiés peuvent comporter des fonctions
secondaires de chauffage et climatisation ou de chauffage de l’air
et de l’eau. La section 2.4 aborde les manières dont ces fonctions
secondaires sont traitées.
L’unité fonctionnelle est clairement définie
Exigence respectée
L’étude de systèmes répondant à une telle unité fonctionnelle
permet d’atteindre les objectifs et le champ de l’étude.
scénario sont clairement établis et en accord avec la définition de
Le Tableau 2-1 présente les flux de référence pour les systèmes à
l’étude.
12 de 18
Le tableau 2-2 présente les processus et sous-processus inclus et
exclus pour les systèmes considérés. Toutefois, l’exclusion des
processus d’emballage en raison de l’absence de données aurait
dû être validée.
Exigence respectée
La section 2.5 présente les frontières des systèmes.
2.C.3.i –Les omissions d’étapes du cycle de vie, de processus ou de données sont clairement discutées
2.C.3 –Les frontières du système doivent être clairement définies
Exigence respectée
2.C.2.ii –Les flux de référence pour chaque
l’unité fonctionnelle
Exigence respectée
2.C.3 FRONTIÈRES DU SYSTÈME
Exigence respectée
Page 11 : Produire 1 MJ d’énergie thermique se destinant soit au
Exigence partiellement respectée chauffage des espaces ou à celui de l’eau sanitaire, au Québec en
2011.
2.C.2.i –Le choix de l’unité fonctionnelle est cohérent avec les objectifs et le champ de l’étude
2.C.2 -
Exigence respectée
2.C.2 UNITÉ FONCTIONNELLE
Exigence respectée
Les caractéristiques de performance sont présentées au tableau 2Exigence partiellement respectée 1.
Toute omission de fonctions supplémentaires dans les comparaisons est traitée
Précisée dans la mise en contexte en page 1.
Page 2
1- Améliorer la compréhension des systèmes étudiés
2- Cerner des pistes d’amélioration pour l’option de
mesurage net pour autoproducteurs
3- Contribuer à une réflexion plus large sur la question de
l’efficacité énergétique au Québec.
2.C.1.ii-
2.A.3- Indication précisant que l’étude a été réalisée en conformité avec les exigences de la norme ISO 14044
Exigence respectée
2.B OBJECTIF DE L’ÉTUDE
2.B.1- Raisons ayant conduit à l’étude
Exigence respectée
2.B.2- Applications envisagées de l’étude
Exigence respectée
2.B.3- Public concerné
11 de 18
Page 10 : La fonction principale de chaque système consiste à
produire de l’énergie thermique se destinant au chauffage de l’air
ou de l’eau sanitaire.
Exigence respectée
Page 2 : Les résultats de l’étude pourront être divulgués
Exigence partiellement respectée publiquement
2.B.4- Indication précisant si l’étude va appuyer des affirmations comparatives destinées à être divulguées au
public
Exigence respectée
Précisée en page 28.
2.C CHAMP DE L’ÉTUDE
2.C.1 FONCTION
Exigence respectée
2.C.1- La fonction est clairement définie
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2.D.4- Le mode de calcul de l’inventaire est présenté
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Les références sont données.
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Exigence respectée
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Les calculs pour l’ÉICV ont été faits à l’aide du logiciel SimaPro 7.3
et de la méthode d’évaluation d’impacts Impact 2002+.
L’annexe E présente l’ensemble des résultats de l’ÉICV.
Les auteurs mentionnent à la fois SimaPro 7.2 et SimaPro 7.3. Un
ajustement est requis.
2.E.1- Les modes opératoires, les calculs et les résultats de l’évaluation du cycle de vie sont présentés
Exigence respectée
Cette règle semble être appliquée de manière uniforme.
2.E ÉVALUATION DES IMPACTS DU CYCLE DE VIE
Exigence respectée
Le recyclage des métaux est exclu par la règle du cut-off. Il s’agit
Exigence partiellement respectée d’une approche classique.
2.D.9- Les règles d’allocation sont appliquées de manière uniforme
Exigence respectée
Aucune analyse de sensibilité n’a été faite. Une telle analyse aurait
Exigence partiellement respectée dû être faite afin de valider l’exclusion du processus d’emballage
par manque de données.
2.D.8- Les règles d’allocation sont documentées et justifiées
Exigence respectée
Par manque de données, le processus sur les emballages dans les
Exigence partiellement respectée différents systèmes a été exclu sans donner plus de précision sur
l’impact que ceci pourrait avoir sur les résultats.
2.D.7- Une analyse de sensibilité est faite afin de raffiner les frontières du système
Exigence respectée
La qualité des données est évaluée de manière qualitative à
Exigence partiellement respectée l’annexe D selon les critères de fiabilité et de représentativité
définis à la section 2.8.2.
2.D.6- Une explication est fournie sur la manière dont les données manquantes sont traitées
Exigence respectée
Page 21 : Les auteurs ont employés le logiciel SimaPro 7.2.
2.D.5- La qualité des données utilisées est évaluée
2.C.3.ii –Les intrants et extrants énergétiques et matériels sont définis et quantifiés
Exigence respectée
L’annexe C présente l’ensemble des processus considérés dans
l’étude ainsi que les quantités pour chacun d’eux.
2.C.3.iii –Les hypothèses sur la production d’énergie sont présentées et adéquates par rapport aux frontières du
système de l’étude
Exigence respectée
La section 2.6 en page 17 explique comment les mélanges
Exigence partiellement respectée énergétiques sont pris en considération selon qu’il s’agisse de
processus d’avant-plan ou d’arrière-plan.
2.C.4 CRITÈRES D’ALLOCATION
Cette règle du cut-off n’est pas reprise dans la discussion des
résultats, mais les résultats obtenus ne justifient pas une telle
discussion. Il n’y a pas de manque dans ce cas par rapport à la
norme.
2.C.4- Les critères d’allocation (massique, énergétique et environnemental) et les hypothèses pour l’introduction
initiale des intrants et des extrants sont définies
Exigence respectée
Le recyclage des métaux est exclu de l’étude car il est considéré
Exigence partiellement respectée faire partie d’un autre système.
2.C.4.i -L’effet de la sélection des critères d’allocation sur les résultats est discuté
Exigence respectée
2.D INVENTAIRE DU CYCLE DE VIE
2.D.1- La méthodologie utilisée pour la collecte de données est expliquée
Exigence respectée
La section 2.6 détaille la collecte de données et l’emploi de la base
Exigence partiellement respectée de données ecoinvent dans le cadre de cette étude
2.D.2- Une description qualitative et quantitative des processus élémentaires est faite
Exigence respectée
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Exigence respectée
Dans l’ensemble du chapitre 2 et de l’annexe C, les processus
Exigence partiellement respectée sont présentés.
2.D.3- Les sources de la documentation consultée sont données
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Page 59 : Contrairement à l’analyse de risque environnemental
conduite dans le contexte réglementaire et qui utilise une approche
conservatrice, l’ACV tente de fournir la meilleure estimation
possible.
Page 60: Les résultats de l’ACV présentent des impacts
environnementaux potentiels et non réels.
2.E.2- Les résultats de l’ÉICV respectent les objectifs et le champ de l’étude
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Exigence respectée
Des fois on ne distingue pas les systèmes en raison de l’incertitude
Exigence partiellement respectée sur une catégorie d’impact (qualité des écosystèmes) et d’autre
fois on fait une telle distinction avec les mêmes résultats. Il y a un
manque d’uniformisation dans l’interprétation des résultats.
2.F.4- L’interprétation fait état d’une transparence totale en termes de choix de valeurs, de justifications et
d’appréciations d’experts
Exigence respectée
Exigence partiellement respectée sur une catégorie d’impact (qualité des écosystèmes) et d’autre
Exigence respectée
Les processus contributeurs ne sont pas clairement identifiés
Exigence partiellement respectée lorsque les profils environnementaux sont présentés. On parle
plutôt de grandes catégories d’activités qui peuvent englober
plusieurs processus. Davantage de détails sur les processus
impliqués permettrait une meilleure utilisation de l’étude selon les
objectifs de cette dernière.
sur une catégorie d’impact (qualité des écosystèmes) et d’autre
2.F.2- Les hypothèses et les limites associées à l’interprétation des résultats sont présentées en relation avec la
méthodologie et les données
Exigence respectée
Les limitations de l’étude sont présentées.
2.F.3- Les résultats sont interprétés en fonction d’une évaluation de la qualité des données
2.F.1- Les résultats sont clairement présentés et interprétés
2.F INTERPRÉTATION DU CYCLE DE VIE
2.E.8- Une indication est faite que les résultats de l’ÉICV soient des expressions relatives et qu’ils ne prédisent
pas les effets sur les impacts finaux par catégorie, le dépassement des seuils, les marges de sécurité ou
les risques
Exigence respectée
Exigence respectée
L’identification des paramètres clés est trop générale pour
Exigence partiellement respectée permettre de cerner des pistes d’amélioration pour l’option de
mesurage net pour autoproducteurs.
2.E.3- La relation entre les résultats de l’ÉICV et les objectifs et le champ de l’étude est discutée
Exigence respectée
Des conclusions intermédiaires sont faites suite aux différentes
Exigence partiellement respectée analyses pour faire le lien avec les objectifs de l’étude.
2.E.4- La relation entre les résultats de l’ÉICV et les résultats de l’inventaire est discutée
Exigence respectée
Les liens sont faits de manière très générale. Les contributeurs
Exigence partiellement respectée sont identifiés comme des grandes classes d’activités plutôt que
d’identifier les activités et processus spécifiques les plus
impactant.
2.E.5- Les catégories d’impacts et les catégories d’indicateurs sont définies, justifiées et référencées
15 de 18
Exigence respectée
L’annexe B présente la méthodologie d’évaluation des impacts.
Exigence partiellement respectée Une référence est également donnée et une discussion sur les
différents indicateurs est présentée en pages 22 et 23.
2.E.6- Une description de tous les modèles de caractérisation, des facteurs de caractérisation et des méthodes
utilisées, y compris toutes les hypothèses et les limites, est donnée
Exigence respectée
2.E.7- Une description de tous les choix de valeurs utilisés en rapport avec les catégories d’impact, les modèles
de caractérisation, les facteurs de caractérisation, la normalisation, le regroupement, la pondération et
ailleurs dans l’ÉICV est faite de même qu’une justification de leur utilisation et de leur influence sur les
résultats, les conclusions et recommandations
Exigence respectée
Aucune normalisation n’a été faite.
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2.G REVUE CRITIQUE
2.G.1- Les noms et les affiliations des réviseurs sont clairement identifiés
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Exigence respectée
Comme il s’agit du rapport avant la revue critique, les noms des
Exigence partiellement respectée membres du comité de revue critique n’étaient pas connus des
auteurs. Ils devraient être ajoutés dans les versions suivantes.
2.G.2- Le(s) rapport(s) du comité de revue critique est (sont) annexé(s) au rapport de l’étude
Exigence respectée
Ce premier rapport de revue critqiue devra être annexé au rapport
Exigence partiellement respectée d'étude ACV.
2.G.3- Les réponses des auteurs aux commentaires du comité de revue critique sont annexées au rapport de
l’étude
Exigence respectée
Les réponses des auteurs à ce premier rapport de revue critique
Exigence partiellement respectée devront être annexées au rapport de l'étude ACV.
3- EXIGENCES ADDITIONNELLES EN MATIÈRE DE COMMUNICATION DANS LE CAS D’UNE AFFIRMATION
COMPARATIVE DESTINÉE À ÊTRE DIVULGUÉE AU PUBLIC
3.A.- Une analyse des flux de matière et d’énergie est faite afin d’en justifier leurs inclusions ou exclusions
Exigence respectée
Une telle analyse n’a pas été faite, mais il n’y a pas suffisamment de
Exigence partiellement respectée flux exclus pour que ceci nuise au respect de l’exigence de la
norme.
3.B - Une évaluation de la précision, de la complétude et de la représentativité des données utilisées est faite
Exigence respectée
17 de 18
Les sections 2.2 et 2.3 définissent les systèmes et leur équivalence
entre eux en termes de fonction et de quantité pour répondre à
l’unité fonctionnelle.
Exigence respectée
Les auteurs en page 25 mentionnent qu’il y a eu analyses de
cohérence et de complétude tout au long de l’étude.
3.C.- Une description de l’équivalence des systèmes comparés est faite
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3.D.- Le processus de revue critique est décrit
Exigence respectée
Le processus est décrit en page 28.
3.E.- Une évaluation de la complétude de l’ÉICV est faite
Exigence respectée
Les auteurs en page 25 mentionnent qu’il y a eu analyse de
complétude tout au long de l’étude.
3.F.- Une mention est faite de l’acceptation internationale des indicateurs de catégorie utilisée, de même qu’une
justification de leur utilisation
Exigence respectée
Une telle mention est faite en page 21.
3.G - Une explication est donnée quant à la validité scientifique et technique de même que la pertinence
environnementale des indicateurs de catégories utilisés
Exigence respectée
Les auteurs font référence à un article scientifique présentant la
méthode d’impacts Impact 2002+.
Les résultats de ces analyses sont présentés à l’annexe E et
discutés dans le rapport.
3.H - Les résultats d’une analyse d’incertitude et d’une analyse de sensibilité sont présentés
Exigence respectée
18 de 18
3.I - Si des différences sont trouvées par rapport aux résultats de d’autres études similaires, une évaluation de la
signification de ces différences est faite
Exigence respectée
Aucune mention n’est faite par rapport à des études similaires. Les
auteurs devraient, en l’absence de telles études, mentionner qu’il
s’agit d’une première étude et qu’il n’est pas possible de faire de
parallèle avec d’autres résultats.
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Réponses aux réviseurs Revue critique par un comité d’experts indépendants d’une étude ACV de filières de production décentralisée d’énergie thermique à petite échelle Auteurs Chaire internationale sur le cycle de vie Geneviève Martineau, ing., M.Sc.A.; Marie‐Luc Arpin, M.Sc. Date Avril 2013 Le présent document présente les réponses du CIRAIG aux commentaires des réviseurs sur le rapport « ACV de filières de production décentralisée d’énergie électrique à petite échelle ». Les réponses sont présentées dans l’ordre, et identifiées par les numéros de commentaires du comité de revue (rapport final du 23 mars 2013). Se référer à ce rapport pour connaître la teneur des questions et commentaires. No Réponse de la Chaire sur le cycle de vie Commentaires généraux 1 Pour le système solaire à collecteurs plats, le réservoir à eau chaude de 600 litres initialement modélisé (tiré du processus générique européen) a été remplacé par deux réservoirs de 60 gallons (227 litres) de manière à mieux correspondre à la technologie vendue au Québec et au Canada. 2 Les systèmes solaires employés dans la modélisation sont issus d’une étude terrain exhaustive, bien qu’européenne. Des détails quant à l’origine des informations ayant servi à la modélisation ont été ajoutés à la section 2.2. À la suggestion du comité de révision, la taille du système thermosolaire à collecteurs plats a néanmoins été modifiée pour une surface de 6 m². Différentes surfaces de captage ont également été évaluées en analyse de sensibilité afin de changer la proportion d’énergie fournie par un système solaire à une résidence. 3 Le réservoir d’eau modélisé était de 2000 litres. Le texte du paragraphe 2.2.3.2 a été corrigé pour refléter la modélisation. Différentes surfaces de captage ont également été évaluées en analyse de sensibilité afin de changer la proportion d’énergie fournie par un système solaire à une résidence. 4 La durée de vie du système thermosolaire à capteur à air vitrés a été fournie par MC2, le fabricant du ESOLAIR 2.0 et distributeur au Québec. Une analyse de sensibilité sur la durée de vie de ce type de système a été ajoutée pour vérifier son effet sur les conclusions. 5 La durée de vie de la boucle externe et du plancher radiant était en effet de 50 ans. Par contre, toutes les autres composantes disposaient d’une durée de vie de 20 ans et avaient été modélisées en conséquence. Une colonne a été ajoutée au Tableau 2‐1 afin de clarifier la durée de vie considérée pour les diverses composantes. Il est à noter que, pour tous les systèmes concernés (solaires, géothermiques et de référence), la durée de vie des réservoirs à eau chaude a été abaissée à 12 ans pour correspondre aux normes en vigueur. Elle avait à l’origine été fixée à 20 ans. 6 Les choix de conception sont issus de la donnée générique suisse ecoinvent, adaptée au contexte québécois. Des informations quant à l’origine de la donnée suisse sont présentées à la sous‐
section 2.6.1. L’approche alternative suggérée aurait effectivement pu faire partie des systèmes modélisés. Elle CIRAIG Page 1 No Réponse de la Chaire sur le cycle de vie aurait cependant exigé une collecte de données spécifiques qui dépassait le mandat de l’étude. Du texte précisant ce fait a été ajouté à la sous‐section 2.2. 7 Les systèmes géothermiques possèdent : 1) un fluide caloporteur (eau et un antigel, qui peut être constitué de méthanol, éthylène glycol, propylène glycol ou éthanol), qui circule dans la boucle souterraine; 2) un gaz frigorigène (HFC‐410a, approximé dans le modèle par du R134a), qui circule entre les deux échangeurs de chaleur (double expansion), à l’intérieur de la pompe à chaleur. Il a été considéré que le fluide caloporteur de la boucle extérieure n’est pas remplacé au cours des 50 ans de vie du système. Cette information a été validée par deux spécialistes en géothermie au Québec (Lambert (2013) et Fontaine (2013)). Un guide technique récent sur la géothermie ne fait par ailleurs aucune mention de remplacement du fluide caloporteur au cours de la vie du système (Ontario Ministry of Environment, 2013; Technical Bulletin : Earth Energy Systems in Ontario, section 3.3 Heat Transfer Fluid including Refrigerant, http://www.ene.gov.on.ca/stdprodconsume/groups/lr/@ene/@resources/documents/resource/stdpr
od_103661.pdf). En effet, le remplacement du fluide caloporteur n’est nécessaire que lorsque la purge initiale des conduits souterrains n’a pas été réalisée de manière convenable, ou lorsque le fluide utilisé est composé d’eau d’un puits artésien, et qu’il ne contient aucun agent antibactérien et anticorrosion. Dans ce cas, la microflore finit par biodégrader l’antigel, produisant des boues et gaz qui, s’ils ne sont pas purgés, endommagent le système de pompage. Au contraire, si le système a été bien purgé au départ et que le liquide caloporteur est constitué d’eau déminéralisée et les additifs requis, aucun remplacement ne doit être effectué tout au long de la durée de vie du système (Fontaine, 2013). Pour le cas modélisé, il a donc été choisi de considérer que l’installation était faite dans les règles de l’art et, par conséquent, de conserver l’hypothèse voulant que le fluide caloporteur ne soit pas remplacé au cours de la vie des systèmes géothermiques. Voir la réponse au commentaire général n°8 pour plus de détail sur la composition du fluide caloporteur. La gestion du fluide caloporteur a également été revue à l’issue de récents échanges avec des puisatiers (Veilleux, 2013; Massé, 2013) : les systèmes géothermiques sont encore trop récents pour que leur démantèlement soit connu. Il n’existe à l’heure actuelle aucune réglementation obligeant le propriétaire à gérer le fluide caloporteur d’une manière particulière. Les options possibles sont de : laisser le fluide en place dans la boucle et l’obturer; pomper le liquide et l’envoyer se faire traiter par une entreprise spécialisée; rejeter le liquide à l’égout. Pour des raisons de coûts et de simplicité, il a été présumé que le liquide caloporteur serait laissé en place dans la boucle souterraine. Ainsi, plutôt que de modéliser un traitement en usine d’épuration, le méthanol est présumé émis entièrement au sol (dans un horizon de temps plus ou moins long) [ce paragraphe a été ajouté comme note au Tableau 2‐2]. En ce qui a trait au gaz frigorigène à l’intérieur de la pompe à chaleur, il n’est pas entièrement remplacé, mais des ajouts périodiques de gaz doivent être faits pour compenser les émissions fugitives. La quantité ajoutée (et donc perdue par fuites) a été tirée de la donnée générique ecoinvent (Heck, 2007). Des précisions ont été ajoutées au Tableau 2‐5. À l’annexe C, les processus représentant l’étape d’exploitation « E01_Système géothermique eau‐air » et « E02_Système géothermique eau‐
eau » ont été mieux documentés afin de clarifier le remplacement du gaz frigorigène de la boucle secondaire (à l’intérieur de la pompe à chaleur). 8 Le texte suivant a été ajouté à la sous‐section 2.2.2 : « Selon le puisatier en charge de l’installation de la boucle souterraine, différents liquide caloporteurs sont utilisés. On retrouve au Québec le méthanol, le propylène glycol, l’éthylène glycol et l’éthanol, toujours à environ 30% dans de l’eau (déminéralisée idéalement). Chaque substance vient avec ses avantages et inconvénients. Certains sont plus toxiques ou inflammables, d’autres plus visqueux (nécessitant une plus grande énergie de pompage) ou plus coûteux (Fontaine, 2013). D’après les puisatiers consultés (Veilleux, 2013; Massé, 2013), le méthanol est l’antigel qui est majoritairement utilisé dans le domaine résidentiel, notamment parce que les entreprises de climatisation qui se sont approprié ce secteur privilégient la performance énergétique du fluide caloporteur avant tout. » Tel que mentionné au point précédent, des agents antibactériens et anticorrosion sont également ajoutés au mélange pour en améliorer la stabilité. Une collecte de données spécifiques serait CIRAIG Page 2 No Réponse de la Chaire sur le cycle de vie nécessaire pour connaître la composition exacte des divers liquides caloporteurs utilisés au Québec, ce qui dépasse le cadre du présent projet. Par conséquent, le fluide caloporteur a été modélisé par un mélange d’eau déminéralisée et de méthanol uniquement. Toutes les mentions du propylène glycol dans le rapport ont été modifiées en conséquence. Le processus « I00_système boucle‐pompe » inclut les infrastructures des équipements de forage ainsi que la consommation de diesel et les émissions générées lors de l’opération (tiré du processus ecoinvent « Borehole heat exchanger 150m »). Une précision a été ajoutée à la sous‐section 3.1.2. Commentaires spécifiques Page iv La précision suivante a été ajoutée au sommaire, ainsi qu’à la section 2.2 : « Les systèmes thermosolaires évalués ont été sélectionnés de manière à refléter ce large éventail de possibilités : le système à collecteurs plats permettant de chauffer uniquement l’eau, le système à collecteurs à air vitré chauffant uniquement l’air et le système à tubes sous vide assurant une part des deux. » Page v (1) Sommaire. Le terme durée de vie « globale » a été ajoutée à la description des systèmes à l’étude, de même que la note de bas de page suivante : « La durée de vie « globale » d’un système est basée sur la longévité de sa principale composante, soit la boucle souterraine dans le cas des systèmes géothermiques et les capteurs solaires dans le cas des systèmes solaires thermiques. Les autres composantes des systèmes peuvent cependant avoir des durées de vie différentes. La modélisation a pris en compte les spécificités de chacune. » Page v (2) Sommaire, note de bas de page. La valeur 0,227 a été corrigée par 0,278 (0,2777). Il s’agit d’une erreur de typographie qui n’a pas de conséquence sur la modélisation des systèmes. Page vii (1) Sommaire. Erreur d’édition. les mots « provenant du réseau » ont été retirés. Page vii (2) Sommaire. Le fait d’augmenter le COP du système solaire thermique à collecteurs plats aurait pour effet de réduire sa consommation électrique à l’étape d’utilisation. Or, cette consommation d’électricité ne contribue qu’à 1 à 6% des indicateurs évalués pour la production d’un MJ d’énergie (22% dans le cas de la Qualité des écosystèmes). Une fois inclus dans le scénario de chauffage résidentiel, la consommation électrique du système solaire contribue à moins de 1% de tous les indicateurs évalués (Qualité des écosystèmes inclus). Il n’a donc pas été jugé utile de réaliser une analyse de sensibilité sur ce paramètre. Page xiv Liste des abréviations et sigles. Correction effectuée. Page 3 (1) Paragraphe en haut de la sous‐section 2.2.1. Précision ajoutée. Voir réponse au commentaire Page iv. Page 3 (2) Sous‐section 2.2.2. Correction effectuée. Page 3 (3) Sous‐section 2.2.1. Le choix du chauffage électrique (plinthes et chauffe‐eau) comme scénario de référence permet de positionner les systèmes de production décentralisée d’énergie thermique par rapport au cas le plus répandu au Québec. Bien entendu, une comparaison à des systèmes de chauffage au mazout ou au gaz naturel améliorerait les performances environnementales relatives des systèmes décentralisés, mais cette comparaison est hors du champ de l’étude, puisque le client – Hydro‐Québec – désire connaître spécifiquement la performance des systèmes de production décentralisée d’énergie thermique par rapport à l’énergie issue de son réseau. Page 7 Paragraphe 2.2.3.1. Correction effectuée. Page 8 Paragraphe 2.2.3.1. La valeur employée dans la modélisation est de 7 765 MJ/an. Seule cette valeur a été conservée dans le texte. Page 9 Paragraphe 2.2.3.2. L’angle d’inclinaison des capteurs était donné à titre indicatif, puisqu’il n’a pas été spécifiquement utilisé dans le dimensionnement (issu des données génériques ecoinvent). Puisque l’angle idéal est variable au cours de l’année, il a été choisi de retirer la mention de l’angle d’installation. « Idéalement, un capteur plan doit être orienté plein Sud et incliné à un angle perpendiculaire au rayonnement solaire, soit un angle de 50° en moyenne, par rapport à l'horizontal. Mais les écarts plus ou moins importants sont envisageables, car les pertes de performance sont souvent faibles (Source : CIRAIG Page 3 No Réponse de la Chaire sur le cycle de vie Outils Solaires, 2012, http://outilssolaires.com/installation/chauffe‐eau‐solaire/orientation‐
capteurs+a87.html#.UWw‐‐Mp16Hc ). Page 11 Tableau 2‐1. Une colonne détaillant la durée de vie des composantes des systèmes a été ajoutée pour plus de clarté. Page 15 (1) L’emballage de carton des panneaux ESOLAIR de MC2 (Source: http://mc2energie.com/fichiers/EFMK_1_3G_installation%20_fr_R4.pdf) a été posé identique à celui du système solaire à collecteur plat (3,68 kg de carton/m² de panneau). À partir de la taille d’un panneau (2,62 m²), une quantité de carton a été ajoutée au système à collecteurs à air vitrés. Les détails sont disponibles à l’annexe C. Page 15 (2) Tableau 2‐2. Le forage des puits, incluant la combustion de diesel par les équipements et l’enfouissement des résidus de forage, est inclus dans l’étape de distribution des systèmes géothermiques. Une spécification a été ajoutée au tableau 2‐2. Page 19 Sous‐section 2.6.3. Voir réponse au commentaire « Page 11 » Page 20 (1) Tableau 2‐5. Le type d’eau utilisé dans le fluide caloporteur (initialement indiqué au tableau) était issu des modules de données générique ecoinvent pour lesquels les systèmes solaires thermiques exigent de l’eau déminéralisée, alors que les boucles des systèmes géothermiques requièrent de l’eau de qualité non spécifiée. Suite à des échanges avec des spécialistes en géothermie (Fontaine, 2013; Veilleux, 2013), il est ressorti que les boucles souterraines devraient toujours contenir de l’eau déminéralisée. La modélisation et le tableau 2‐5 ont été modifiés en conséquence. Page 20 (2) Tel que mentionné au Commentaire général n°8, l’antigel est le méthanol pour les systèmes géothermiques. Le propylène glycol est l’antigel utilisé dans les panneaux solaires. La correction a été apportée au Tableau 2‐5. Page 20 (3) Tableau 2‐5. Voir réponse au commentaire général n°7. Une précision a été ajoutée au Tableau 2‐1 (Caractéristique de performance et flux de référence). Page 23 Section 2.7. Le paragraphe décrivant la considération du CO2 biogénique a été retiré, puisqu’il ne s’applique pas directement à l’étude. Page 31 Sous‐section 3.1.2 – note sous figure 3‐2. Le texte a été retiré. Page 32 (1) Sous‐section 3.1.2 – Étape d’utilisation. Le texte a été modifié. La nouvelle sous‐section 3.1.1 décrivant le profil environnemental du kWh distribué par Hydro‐Québec permet de décrire en détail les impacts potentiels liés à la consommation électrique. L’annexe C présente également la modélisation des processus utilisés dans le système de référence. Page 32 (2) Sous‐section 3.1.2 – Étape d’utilisation. voir réponse au commentaire « Page 32(1) ». Page 32 (3) Sous‐section 3.1.2 – Étape d’utilisation. Précision ajoutée. Page 33 (1) Sous‐section 3.1.2 – Étape de fin de vie. Tel que mentionné au commentaire général n°7, la fin de vie du fluide caloporteur des systèmes géothermiques a été modifiée pour une émission directe au sol. La modélisation du traitement des eaux usées ne fait donc maintenant plus partie du système. Par contre, les systèmes solaires à collecteurs plats et à tube sous vide, qui impliquent l’utilisation d’un fluide caloporteur constitué d’eau et de propylène glycol, font toujours appel au processus de traitement des eaux usées. À la sous‐section 3.1.3 – Étape d’utilisation, le texte décrivant la modélisation a été modifié afin de souligner que le processus utilisé est peu représentatif du contexte québécois et qu’il faut donc prendre les résultats avec prudence. Page 33 (2) Sous‐section 3.1.2 – Étape de fin de vie. Correction effectuée. Page 33 (3) Sous‐section 3.1.2 – Analyse des paramètres clés. Le transport des matériaux et le lieu de production ont été ajoutés comme paramètres clés. Il n’est pas discuté davantage, car le marché des métaux est mondial et il est rare pour un acheteur de choisir sa provenance. Page 35 (1) Sous‐section 3.1.3 – Étape d’utilisation. Voir réponse au commentaire « Page 32 (1) » Page 35 (2) Sous‐section 3.1.3 – Étape de fin de vie. Contrairement aux boucles souterraines des systèmes CIRAIG Page 4 No Réponse de la Chaire sur le cycle de vie géothermiques, les systèmes solaires sont exposés à de plus importantes variantes de températures, ce qui induit une dégradation plus rapide du fluide caloporteur. Se référer à la réponse au commentaire général n°7 pour plus de détail sur les hypothèses liées aux systèmes géothermiques. Page 36 (1) Sous‐section 3.1.3 – Analyse des paramètres clés. Dans le cas des capteurs solaires à circulation de fluide, l’énergie de production des composantes ne ressort pas de manière particulière, ni leur transport. La quantité des métaux utilisés contribue par contre de manière importante aux impacts de la production. Il n’est pas discuté davantage, car le marché des métaux est mondial et il est rare pour un acheteur de choisir sa provenance. Une note a été ajoutée pour spécifier que ce sont les métaux qui sont à l’origine de l’impact potentiel. La masse reste donc le principal paramètre à améliorer, avec la durée de vie des systèmes. Page 36 (2) Sous‐section 3.1.3 – Analyse des paramètres clés. Une analyse de sensibilité sur la durée de vie des capteurs solaires a été ajoutée. Page 38 (1) Sous‐section 3.1.4 – Analyse des paramètres clés. Le lieu de production des matériaux, en particulier l’aluminium, a été ajouté comme paramètre clé. Il n’est pas discuté davantage, car le marché des métaux est mondial et il est rare pour un acheteur de choisir sa provenance. Page 38 (2) Sous‐section 3.1.4 – Analyse des paramètres clés. Une analyse de sensibilité sur la durée de vie des systèmes solaires à collecteurs à air vitrés a été ajoutée. Page 39 Section 3.2, avant la figure 3‐6. La question de la Qualité des écosystèmes a été traitée différemment, d’abord dans l’analyse de sensibilité comparant les résultats des méthodes IMPACT 2002+ et ReCiPe, puis en nuançant les résultats à la section 3.6 (Résumé des analyses). De cette manière, il est jugé par les auteurs que la question de l’incertitude sur cette catégorie de dommage est traitée de manière transparente, tout en évitant une confusion de la part des lecteurs sur les résultats présentés. Page 41 Section 3.2, après la figure 3‐6. La mention de l’indicateur Qualité des écosystèmes a été retirée. Page 42 Tableau 3‐3. Le tableau initial a été modifié et intégré à la nouvelle section 3.6 (Résumé des analyses) Page 47 Sous‐section 3.3.2, après la figure 3‐7. Correction effectuée. Page 48 Sous‐section 3.3.2, juste avant la figure 3‐8. Le paragraphe a été retiré, du fait qu’il portait à confusion le lecteur et n’apportait pas réellement de nouvelles informations. Page 51 (1) Sous‐section 3.3.3. L’analyse de sensibilité a été faite à partir d’une étude française récente, pour documenter la fabrication des climatiseurs muraux, car c’est la seule étude publiquement disponible ayant été répertoriée. Il a été jugé que la composition de tels appareils ne varie pas de façon démesurée en fonction de la localisation géographique. En ce qui a trait au nombre d’appareils employés, les résultats étant linéaires, il est aisément possible de déduire quel serait le résultat si on employait deux unités plutôt que trois. Une note à ce sujet a été ajoutée dans la discussion. Page 51 (2) Sous‐section 3.3.3. Une spécification a été ajoutée pour justifier la durée de vie de 12 ans choisie. Page 51 (3) Sous‐section 3.3.3. Le scénario de référence a été modifié pour inclure la climatisation. Les résultats sans climatisation sont néanmoins présentés sur le graphique à titre indicatif, pour permettre au lecteur de visualiser l’effet de l’ajout de climatisation sur les indicateurs environnementaux évalués. Page 51 (4) Sous‐section 3.3.3. Les thermopompes murales multizones permettent en effet de répondre aux besoins de chauffage et de climatisation des résidences. Cette option n’a cependant pas été incluse à l’analyse, car elle sort du champ de l’étude, dont l’objectif était d’analyser les systèmes de production d’énergie thermique décentralisée. Une note a été ajoutée à cet effet. Page 51 (5) Sous‐section 3.3.3. Le texte a été modifié pour spécifier que le système géothermique liquide‐eau demeure une option intéressante. Page 53 (1) Sous‐section 3.3.3, encadré « Globalement… ». Les auteurs ne saisissent pas bien les nuances à apporter. En effet, l’indicateur Qualité des écosystèmes, bien que très incertains à cause des émissions de métaux mal caractérisées par les méthodes actuellement disponibles, ne contredit pas les résultats apportés par les autres indicateurs environnementaux considérés. Par conséquent, les conclusions avancées sont vraies, que l’on considère ou non l’indicateur Qualité des écosystèmes. CIRAIG Page 5 No Réponse de la Chaire sur le cycle de vie Page 53 (2) Sous‐section 3.3.3, encadré « Globalement… ». Modification effectuée. Page 53 (3) Section 3.4. Correction effectuée. Page 54 (1) Sous‐section 3.5.1. Les résultats graphiques sont présentés et une discussion plus détaillée a été ajoutée. Page 54 (2) Tableau 3‐3. La référence à IMPACT World+ a été retirée. Page 55 Sous‐section 3.5.1, sous le tableau 3‐3. Commentaire sans spécification. La discussion a été détaillée. Page 56 (1) Sous‐section 3.5.3 « Rendement des systèmes géothermiques ». L’analyse de sensibilité a été modifiée pour faire varier le COP du système géothermique de 1,5 à 5,5. Page 56 (2) Sous‐section 3.5.3 « Rendement des systèmes géothermiques ». Correction effectuée. Page 57 Sous‐section 3.5.5 « Durée de vie des systèmes solaires thermiques à circulation de fluide ». L’écart nécessaire pour conclure quant à l’avantage d’un système sur l’autre en tenant compte des incertitudes reliées aux modèles de caractérisation a été intégré à l’analyse et est spécifié dans le texte. Page 60 Sous‐section 3.7.2 « Recommandations pour améliorer… » CIRAIG Page 6 Le 25 juin 2013
Revue critique par un comité d’experts indépendants d’une étude ACV de filières de production
décentralisée d’énergie thermique à petite échelle
O/Ref.: 068-B0004302-002-EN-R-0002-01
Monsieur Christian Turpin
Conseiller- Performance environnementale- Chimie Environnement et développement durable
Hydro-Québec
75, boulevard René-Lévesque Ouest
Montréal (Québec) H2Z 1A4
Objet:
Cher monsieur Turpin,
Le comité de revue critique que je préside a complété la revue de l’étude ACV que vous avez demandé
au CIRAIG de produire pour le compte d’Hydro-Québec. Nous avons dans un premier temps questionné
les auteurs de l’étude et demandé à ce que des précisions ou des corrections soient apportées à l’étude.
Dans un second temps, nous avons revu la nouvelle version de cette étude ainsi que les commentaires
apportés par les auteurs de l’étude à chacun des points que nous avions soulevés dans notre premier
rapport de revue critique.
En tant que président de ce comité, je considère que les modifications effectuées par les auteurs de
l’étude et les réponses à nos commentaires sont satisfaisantes et permettent d’assurer que cette étude,
dans cette nouvelle version, répond aux exigences de la norme ISO 14044. Je tiens à vous rappeler que
le travail de revue critique ne consiste pas à approuver ou non la divulgation de l’étude à un public
externe. Cette décision revient aux mandataires de l’étude.
1080 côte du Beaver Hall
Bureau 300, Montréal (Québec)
Canada H2Z 1S8
Au nom des membres du comité de revue critique, je tiens à souligner l’effort que les auteurs de l’étude
ont fait afin de répondre avec satisfaction à nos commentaires et questions en lien avec la première
version de cette étude. Il ne fait aucun doute pour le comité que cette deuxième version de l’étude est
robuste, crédible et que l’interprétation des résultats permet une meilleure utilisation des conclusions de
l’étude.
T 514.281.1010
F 514.798.8790
[email protected]
C’est donc avec plaisir que je vous transmets notre appréciation finale de l’étude ACV.
J’espère le tout à votre satisfaction.
Gontran Bage, ing., Ph.D.
Chargé de projet- Expert en analyse du cycle de vie
DESSAU.COM
Objet :
O/Ref.: 068-B-0004302-001-EN-R-0002-01
RÉS UMÉ DE LA DÉCIS ION DU COMITÉ
AUTEUR DE L’ÉTUDE
DATE DU RAPPORT
Hydro-Québec
CIRAIG
Juin 2013
TITRE DE L’ÉTUDE RÉVISÉE
COMMANDITAIRE
Juin 2013
25 juin 2013
Étude est conforme aux exigences
de la norme ISO 14044
ANALYSE DU CYCLE DE VIE DE FILIÈRES DE PRODUCTION
DÉCENTRALISÉE D’ÉNERGIE THERMIQUE À PETITE
ÉCHELLE
DATE DE LA REVUE CRITIQUE
DÉCISION DU COMITÉ DE
REVUE CRITIQUE
mineures conformément aux
majeures conformément aux
GONTRAN BAGE, ING., PH.D.
CONSEILLER EN DÉVELOPPEMENT DURABLE
COMP OS ITION DU COMITÉ DE REVUE CRITIQUE
RÉVISEURS
PRÉSIDENT DU COMITÉ DE REVUE
CRITIQUE
Reda Djebbar, Ph.D., P.Eng.
Ingénieur senior- Énergie solaire thermique
CanmetÉnergie
Philippe Pasquier, ing., Ph.D.
Professeur- Département des génies civil,
géologique et des mines
École Polytechnique de Montréal
Conformément à la section 6.3 de la norme ISO 14044, une étude doit faire l’objet d’une revue critique
par un comité des parties prenantes si les résultats de l’étude peuvent être utilisés en support à une
affirmation comparative destinée à être divulguée au public. Dans ce contexte, le travail des réviseurs
est de s’assurer que l’étude est transparente et cohérente, que les données utilisées sont appropriées
et en relation avec les objectifs de l’étude, que l’interprétation des résultats est en accord avec ces
objectifs, que l’interprétation des résultats reflète les limites de l’étude telles qu’identifiées par ses
auteurs, et que les méthodes employées par les auteurs de l’étude sont scientifiquement valables,
adéquates par rapport aux objectifs de l’étude et en accord avec la norme ISO 14044. Il est important
de rappeler qu’une décision du comité quant au respect par l’étude des exigences de la norme ISO
1 de 10
14044 ne signifie pas que le comité endosse la divulgation des résultats. Une telle divulgation reste
sous la décision et la responsabilité des propriétaires de l’étude.
DESSAU.COM
Objet :
O/Ref.: 068-B-0004302-001-EN-R-0002-01
ÉVALUATION DE LA CONFORMITÉ À LA NORME IS O 14044
1- EXIGENCES GÉNÉRALES
25 juin 2013
2 de 10
1.A- Les résultats et conclusions de l’ACV doivent être communiqués de manière complète et précise au public
concerné sans parti pris
Exigence respectée
1.B- Les résultats, données, méthodes, hypothèses et limites doivent être transparents et présentés de manière
suffisamment détaillée pour permettre au lecteur de comprendre les complexités et les compromis inhérents
à l’ACV
Exigence respectée
1.C- Le rapport doit permettre d’utiliser les résultats et l’interprétation de manière cohérente avec les objectifs de
l’étude
Exigence respectée
2.A ASPECTS GÉNÉRAUX
Juin 2013
Hydro-Québec- Unité environnement et développement durable
2.A.1- Identification du commanditaire et réalisateur de l’étude ACV
Exigence respectée
Exigence respectée
2.A.2- Date du rapport
DESSAU.COM
Objet :
O/Ref.: 068-B-0004302-001-EN-R-0002-01
Page 2
1- Améliorer la compréhension des systèmes étudiés
2- Cerner des pistes d’amélioration pour l’option de
mesurage net pour autoproducteurs
3- Contribuer à une réflexion plus large sur la question de
l’efficacité énergétique au Québec.
25 juin 2013
2.A.3- Indication précisant que l’étude a été réalisée en conformité avec les exigences de la norme ISO 14044
Exigence respectée
2.B OBJECTIF DE L’ÉTUDE
2.B.1- Raisons ayant conduit à l’étude
Exigence respectée
2.B.2- Applications envisagées de l’étude
Exigence respectée
2.B.3- Public concerné
3 de 10
Page 11 : La fonction principale de chaque système consiste à
produire de l’énergie thermique se destinant au chauffage de l’air
ou de l’eau sanitaire.
Page 2 : Les résultats de l’étude pourront être divulgués
Exigence respectée
Exigence partiellement respectée publiquement
2.B.4- Indication précisant si l’étude va appuyer des affirmations comparatives destinées à être divulguées au
public
Exigence respectée
Précisée en page 31.
2.C CHAMP DE L’ÉTUDE
2.C.1 FONCTION
Exigence respectée
2.C.1- La fonction est clairement définie
DESSAU.COM
Objet :
Objet :
O/Ref.: 068-B-0004302-001-EN-R-0002-01
25 juin 2013
2.C.3.ii –Les intrants et extrants énergétiques et matériels sont définis et quantifiés
O/Ref.: 068-B-0004302-001-EN-R-0002-01
Exigence respectée
Les caractéristiques de performance sont présentées au tableau 2Exigence partiellement respectée 1.
Toute omission de fonctions supplémentaires dans les comparaisons est traitée
Le tableau 2-2 présente les processus et sous-processus inclus et
exclus pour les systèmes considérés.
4 de 10
DESSAU.COM
Exigence respectée
25 juin 2013
Cette règle du cut-off n’est pas reprise dans la discussion des
résultats, mais les résultats obtenus ne justifient pas une telle
discussion. Il n’y a pas de manque dans ce cas par rapport à la
norme.
Les références sont données.
5 de 10
Dans l’ensemble du chapitre 2 et de l’annexe C, les processus
Exigence respectée
Exigence partiellement respectée sont présentés.
2.D.3- Les sources de la documentation consultée sont données
La section 2.6 détaille la collecte de données et l’emploi de la base
Exigence respectée
Exigence partiellement respectée de données ecoinvent dans le cadre de cette étude
2.D.2- Une description qualitative et quantitative des processus élémentaires est faite
2.D.1- La méthodologie utilisée pour la collecte de données est expliquée
Exigence respectée
2.DINVENTAIRE DU CYCLE DE VIE
2.C.4- Les critères d’allocation (massique, énergétique et environnemental) et les hypothèses pour l’introduction
initiale des intrants et des extrants sont définies
Le recyclage des métaux est exclu de l’étude car il est considéré
Exigence respectée
Exigence partiellement respectée faire partie d’un autre système.
2.C.4.i-L’effet de la sélection des critères d’allocation sur les résultats est discuté
Exigence respectée
L’annexe C présente l’ensemble des processus considérés dans
l’étude ainsi que les quantités pour chacun d’eux.
2.C.3.iii –Les hypothèses sur la production d’énergie sont présentées et adéquates par rapport aux frontières du
système de l’étude
La section 2.6 en page 20 explique comment les mélanges
Exigence respectée
Exigence partiellement respectée énergétiques sont pris en considération selon qu’il s’agisse de
processus d’avant-plan ou d’arrière-plan.
2.C.4 CRITÈRES D’ALLOCATION
2.C.1.i- Des indications quant aux caractéristiques de performance de la fonction sont données
2.C.1.iiPage 13 : Les systèmes étudiés peuvent comporter des fonctions
secondaires de chauffage et climatisation ou de chauffage de l’air
et de l’eau. La section 2.4 aborde les manières dont ces fonctions
secondaires sont traitées.
L’unité fonctionnelle est clairement définie
Exigence respectée
2.C.2 UNITÉ FONCTIONNELLE
2.C.2 -
Le Tableau 2-1 présente les flux de référence pour les systèmes à
l’étude.
scénario sont clairement établis et en accord avec la définition de
L’étude de systèmes répondant à une telle unité fonctionnelle
permet d’atteindre les objectifs et le champ de l’étude.
Exigence respectée
Page 12 : Produire 1 MJ d’énergie thermique se destinant soit au
Exigence partiellement respectée chauffage des espaces ou à celui de l’eau sanitaire, au Québec en
2011.
2.C.2.i –Le choix de l’unité fonctionnelle est cohérent avec les objectifs et le champ de l’étude
Exigence respectée
2.C.2.ii –Les flux de référence pour chaque
l’unité fonctionnelle
Exigence respectée
2.C.3 FRONTIÈRES DU SYSTÈME
2.C.3 –Les frontières du système doivent être clairement définies
Exigence respectée
La section 2.5 présente les frontières des systèmes.
Exigence respectée
2.C.3.i –Les omissions d’étapes du cycle de vie, de processus ou de données sont clairement discutées
DESSAU.COM
Objet :
2.E.2- Les résultats de l’ÉICV respectent les objectifs et le champ de l’étude
25 juin 2013
O/Ref.: 068-B-0004302-001-EN-R-0002-01
2.D.4- Le mode de calcul de l’inventaire est présenté
Exigence respectée
2.E.3- La relation entre les résultats de l’ÉICV et les objectifs et le champ de l’étude est discutée
Objet :
Exigence respectée
Page 23 : Les auteurs ont employés le logiciel SimaPro 7.2.
2.D.5- La qualité des données utilisées est évaluée
Des conclusions intermédiaires sont faites suite aux différentes
Exigence respectée
Exigence partiellement respectée analyses pour faire le lien avec les objectifs de l’étude.
2.E.4- La relation entre les résultats de l’ÉICV et les résultats de l’inventaire est discutée
25 juin 2013
La qualité des données est évaluée de manière qualitative à
Exigence respectée
Exigence partiellement respectée l’annexe D selon les critères de fiabilité et de représentativité
définis à la section 2.8.2.
2.D.6- Une explication est fournie sur la manière dont les données manquantes sont traitées
Exigence respectée
2.E.5- Les catégories d’impacts et les catégories d’indicateurs sont définies, justifiées et référencées
O/Ref.: 068-B-0004302-001-EN-R-0002-01
Exigence respectée
2.D.7- Une analyse de sensibilité est faite afin de raffiner les frontières du système
7 de 10
Différentes analyses de sensibilité ont été faites, notamment sur la
Exigence respectée
Exigence partiellement respectée durée de vie des systèmes thermosolaire.
2.D.8- Les règles d’allocation sont documentées et justifiées
Exigence respectée
Le recyclage des métaux est exclu par la règle du cut-off. Il s’agit
Exigence partiellement respectée d’une approche classique.
2.D.9- Les règles d’allocation sont appliquées de manière uniforme
Exigence respectée
Cette règle semble être appliquée de manière uniforme.
2.E ÉVALUATION DES IMPACTS DU CYCLE DE VIE
Les calculs pour l’ÉICV ont été faits à l’aide du logiciel SimaPro 7.3
et de la méthode d’évaluation d’impacts Impact 2002+.
L’annexe E présente l’ensemble des résultats de l’ÉICV.
Les auteurs mentionnent à la fois SimaPro 7.2 et SimaPro 7.3. Un
ajustement est requis.
6 de 10
DESSAU.COM
Exigence respectée
2.E.6- Une description de tous les modèles de caractérisation, des facteurs de caractérisation et des méthodes
utilisées, y compris toutes les hypothèses et les limites, est donnée
Exigence respectée
2.E.7- Une description de tous les choix de valeurs utilisés en rapport avec les catégories d’impact, les modèles
de caractérisation, les facteurs de caractérisation, la normalisation, le regroupement, la pondération et
ailleurs dans l’ÉICV est faite de même qu’une justification de leur utilisation et de leur influence sur les
résultats, les conclusions et recommandations
Exigence respectée
Aucune normalisation n’a été faite.
Exigence respectée
2.E.1- Les modes opératoires, les calculs et les résultats de l’évaluation du cycle de vie sont présentés
DESSAU.COM
Objet :
O/Ref.: 068-B-0004302-001-EN-R-0002-01
25 juin 2013
Page 66 : Contrairement à l’analyse de risque environnemental
conduite dans le contexte réglementaire et qui utilise une approche
conservatrice, l’ACV tente de fournir la meilleure estimation
possible.
Page 67: Les résultats de l’ACV présentent des impacts
environnementaux potentiels et non réels.
2.E.8- Une indication est faite que les résultats de l’ÉICV soient des expressions relatives et qu’ils ne prédisent
pas les effets sur les impacts finaux par catégorie, le dépassement des seuils, les marges de sécurité ou
les risques
Exigence respectée
2.F INTERPRÉTATION DU CYCLE DE VIE
2.F.1- Les résultats sont clairement présentés et interprétés
Les processus contributeurs ne sont pas clairement identifiés
Exigence respectée
Exigence partiellement respectée lorsque les profils environnementaux sont présentés. On parle
plutôt de grandes catégories d’activités qui peuvent englober
plusieurs processus. Davantage de détails sur les processus
impliqués permettrait une meilleure utilisation de l’étude selon les
objectifs de cette dernière.
2.F.2- Les hypothèses et les limites associées à l’interprétation des résultats sont présentées en relation avec la
méthodologie et les données
Les limitations de l’étude sont présentées.
Exigence respectée
2.F.3- Les résultats sont interprétés en fonction d’une évaluation de la qualité des données
8 de 10
Exigence respectée
2.F.4- L’interprétation fait état d’une transparence totale en termes de choix de valeurs, de justifications et
d’appréciations d’experts
Exigence respectée
2.G REVUE CRITIQUE
Exigence respectée
2.G.1- Les noms et les affiliations des réviseurs sont clairement identifiés
DESSAU.COM
Objet :
O/Ref.: 068-B-0004302-001-EN-R-0002-01
2.G.2- Le(s) rapport(s) du comité de revue critique est (sont) annexé(s) au rapport de l’étude
25 juin 2013
Exigence respectée
2.G.3- Les réponses des auteurs aux commentaires du comité de revue critique sont annexées au rapport de
l’étude
Exigence respectée
3.A.- Une analyse des flux de matière et d’énergie est faite afin d’en justifier leurs inclusions ou exclusions
Une telle analyse n’a pas été faite, mais il n’y a pas suffisamment de
Exigence respectée
Exigence partiellement respectée flux exclus pour que ceci nuise au respect de l’exigence de la
norme.
3.B - Une évaluation de la précision, de la complétude et de la représentativité des données utilisées est faite
9 de 10
Les sections 2.2 et 2.3 définissent les systèmes et leur équivalence
entre eux en termes de fonction et de quantité pour répondre à
l’unité fonctionnelle.
Les auteurs en page 27 mentionnent qu’il y a eu analyses de
Exigence respectée
cohérence et de complétude tout au long de l’étude.
3.C.- Une description de l’équivalence des systèmes comparés est faite
Exigence respectée
3.D.- Le processus de revue critique est décrit
Exigence respectée
Le processus est décrit en page 28.
3.E.- Une évaluation de la complétude de l’ÉICV est faite
DESSAU.COM
Objet :
O/Ref.: 068-B-0004302-001-EN-R-0002-01
25 juin 2013
Les auteurs en page 25 mentionnent qu’il y a eu analyse de
Exigence respectée
complétude tout au long de l’étude.
3.F.- Une mention est faite de l’acceptation internationale des indicateurs de catégorie utilisée, de même qu’une
justification de leur utilisation
Une telle mention est faite en page 21.
Exigence respectée
3.G - Une explication est donnée quant à la validité scientifique et technique de même que la pertinence
environnementale des indicateurs de catégories utilisés
Exigence respectée
Les auteurs font référence à un article scientifique présentant la
méthode d’impacts Impact 2002+.
Les résultats de ces analyses sont présentés à l’annexe E et
discutés dans le rapport.
3.H - Les résultats d’une analyse d’incertitude et d’une analyse de sensibilité sont présentés
Exigence respectée
10 de 10
3.I - Si des différences sont trouvées par rapport aux résultats de d’autres études similaires, une évaluation de la
signification de ces différences est faite
Aucune mention n’est faite par rapport à des études similaires. Les
Exigence respectée
auteurs devraient, en l’absence de telles études, mentionner qu’il
s’agit d’une première étude et qu’il n’est pas possible de faire de
parallèle avec d’autres résultats.
DESSAU.COM

ACV des filières de production décentralisée d`énergie thermique à

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